预测未来气候

作为一个欧洲科学项目，Beyond EPICA对科研界和社会都有一个重大承诺：努力提高对过去气候的科学认识。Beyond EPICA项目的目标是在南极洲冰穹C野外营地，研究有史以来提取到的最古老的冰芯，以获取有关一些未解决科研问题的信息。

事实上，每个科学项目都是从问题和不确定性开始的：是未知点燃了我们寻找答案的科研热情！

和我们一起了解几个 "Beyond EPICA问题"吧！

1) 80万年前发生了什么？

Beyond EPICA继承了90年代开展的一个项目：EPICA钻探项目。

EPICA项目旨在获取南极冰原环境变化的最长期且未受干扰的编年史：冰芯。提取和分析冰芯的目的是为了找到数个冰川期和间冰期的周期气候变化特征，研究潜在的气候作用力及其与世界其它地区气候事件的关联。事实上，南极大冰盖是过去气候变化和相关大气成分的重要信息来源。

项目执行的10年间，研究和技术人员在南极洲开展了大量工作，那里距离Beyond EPICA钻井的实际地点并不遥远。该项目的目标是从南极洲取回两个相同的冰芯，到达南极冰盖的最底层。研究小组成功取回了深度达3270.2米的冰芯，"征服 "了有史以来钻探到的最古老冰层：取回的冰芯将记录推进到了约80万年前。

沉积物岩芯覆盖的时间更长，但时间分辨率较低，通过与沉积物岩芯的分析和比较，可以获得关于过去80万年气候的许多新信息：我们知道，地球经历了冷暖周期的急剧变化。在120到80万年前间的某个时期，气候周期从4万年变为10万年：寒冷期变得更长，温度也比以前低得多。这就是所谓的中更新世过渡期。

这种周期变化的原因尚不清楚：现在，Beyond EPICA项目希望更深入地研究150万年前的远古气候，收集新的信息，并试图找出这种气候变化的原因。

2) 从4万年到10万年的周期变化，气候条件如何？

我们知道，更新世，即中更新世过渡的地质时期，是一个气候发生剧烈变化的混乱时代。这个时代的前半部分是由寒冷期和温暖期交替的特定周期性所统治的：冰期和间冰期以相当精确的周期交替出现，即每4万年一次。在冰期扩张最严重的时期，超过30%的大陆地区被冰覆盖，随后覆盖海洋。但对海洋沉积物岩芯的研究表明，这种非常有规律的模式在某一时刻被打断了，这种规律性突然发生了巨大的变化。

对当时环境、变化和机制进行精确的气候描绘，最终可以让科学家们更好地了解中更新世过渡时期的气候过程。

在冰穹C地区，更确切地说，在本项目选定的小冰穹C地带，冰原覆盖了几个冰川周期：这将为我们提供关于当时大气和温度条件的精确、暂时性有序和连续的描述。所有这些信息将使科学界能够比较重大气候变化的过程，并更全面地了解150万年前的气候过程。

冰芯分析的确是我们确定过去气候如何变化的最有力工具，最重要的是将其与大气成分的变化联系起来。

我们将特别关注主要温室气体：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和一氧化二氮（N2O）在过去大气中的浓度，从而更好地了解它们在气候变化中的作用。

同样重要的是重建过去大气中化学成分的档案：气溶胶和水溶性气体，以及滞留在冰层内气泡中的大气气体成分。

关于碳循环与气候在更长时期内的关联的新证据，将使我们能够为未来的气候变化评估（IPCC）工作提供有用的信息，并指导未来的气候模型研究，特别是南极洲的研究。

3) 未来会发生什么？

Beyond EPICA项目不仅关注过去，也着眼于未来。该项目有望帮助更准确地回答这样一个研究课题：由于人类活动导致温室气体排放量增加，全球气候可能会做出怎样的反应。

但是，为了对未来做出 "预测"，有必要确定全球气候在遥远过去是如何对温室气体浓度的变化做出反应的：深入研究过去，我们就能展望未来，因为对地球过去气候的研究与对未来气候的研究是紧密相连的。了解过去气候变化的驱动机制有助于我们建立预测未来气候变化的可靠模型。

如今，人们对排放问题十分关注：事实证明，到下个世纪中叶，二氧化碳和其它温室气体会导致全球气温显著上升，而且大气中温室气体的含量与全球气温之间存在密切关系，这一点几乎没有疑问。目前仍不确定的是这种变化的程度和速度，以及这种变化在各地区的分布情况：科学界可以依靠早先在格陵兰岛中部和南极洲沃斯托克进行的冰芯研究，但我们还需要进一步的确认。

从冰芯获得的档案还将为气候方程中不同要素的作用提供独特的证据，包括强制因素（温室气体等）、气候变异性，以及长期的气候-冰盖相互作用。

通过Beyond EPICA，我们希望首次获得150万年来的高分辨率气候数据，并利用新的气候记录来制约中更新世过渡，以及长期的碳循环-气候反馈的成因：扩大有关过去气候变化的记录将使我们有机会了解过去，并有机会改进预测和预报未来气候，特别是评估人类活动的影响。

此外，部分提取的冰芯将保存在南极洲：后代科学家将能利用更精确、更复杂的技术，以及比现今更精细的科学知识背景来分析这一独特的科学档案。