Разница температур между низкими и высокими широтами является одним из показателей эффективности глобальной климатической системы в перераспределении тепла и используется для проверки способности моделей представлять эволюцию климатической системы. Авторы показывают, что широтный температурный градиент демонстрировал устойчивую обратную связь со средней глобальной температурой поверхности моря, по крайней мере, в течение последних 95 миллионов лет. Эти результаты помогают уменьшить противоречия между результатами климатических моделей и эмпирическими оценками температуры и доказывают фундаментальную согласованность динамики переноса тепла и излучения в самых разных фоновых состояниях.

Широтный температурный градиент является фундаментальным параметром состояния климатической системы, связанным с динамикой переноса тепла и излучения. Поэтому его оценка - это основная цель реконструкции косвенных значений температуры и глобальных климатических моделей. Однако реконструкция широтного температурного градиента в климате прошлого остаётся сложной задачей из-за нехватки соответствующих косвенных данных и больших расхождений с результатами моделирования. Используя обширную подборку планктонных фораминифер δ18O, авторы разработали методы для реконструкции непрерывной записи широтного градиента температуры поверхности моря (ТПМ) за последние 95 миллионов лет. Они обнаружили, что широтные градиенты ТПМ колебались от 26,5 до 15,3°C при среднем глобальном диапазоне ТПМ от 15,3 до 32,5°C, с самыми высокими градиентами в самые холодные промежутки времени. Исходя из этого соотношения, был рассчитан коэффициент полярного усиления (отношение изменения ТПМ в области > 60° ю.ш. к изменению глобальной средней ТПМ), равный 1,44 ± 0,15. Эти результаты ближе к модельным прогнозам, чем предыдущие оценки на основе косвенных данных, в первую очередь потому, что оценки высокоширотной ТПМ на основе δ18O более точно отслеживают придонные температуры, что даёт более высокие градиенты. Постоянная ковариация значений δ18O у низко- и высокоширотных планктонных фораминифер и у бентосных фораминифер в различных климатических состояниях указывает на фундаментальное ограничение многих аспектов климатической системы, связывая глубоководные температуры, широтный градиент ТПМ и глобальные средние ТПМ при значительных изменениях содержания CO2 в атмосфере, конфигурации континентов, океанических ворот и протяжённости континентальных ледяных щитов. Это подразумевает важную лежащую в основе внутреннюю предсказуемость климатической системы в самых разных фоновых состояниях.

 

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2111332119