«Поступающее солнечное излучение, обычно называемое инсоляцией, является основным источником тепла для климатической системы Земли», — написала исследовательская группа в статье, опубликованной в сентябрьском номере рецензируемого журнала Global and Planetary Change.
«Мы предполагаем, что кумулятивные возмущения инсоляции нарушили тепловой баланс в климатической системе Земли, способствуя долгосрочному изменению климата в плейстоцене», — заявила группа под руководством Цзинь Чжандуна и других исследователей из Института окружающей среды Земли Китайской академии наук (КАН).
В эпоху плейстоцена — геологического периода, который начался около 2,6 млн лет назад и продолжался до 11 700 лет назад, — на больших территориях мира неоднократно образовывались обширные ледниковые щиты и другие ледники.
Инсоляция не рассматривалась в качестве фактора, способствовавшего долгосрочному похолоданию в эпоху плейстоцена, включая падение температуры поверхности моря на 2,3 градуса по Цельсию (4,2 градуса по Фаренгейту), которое, по мнению группы, произошло в период от 2 миллионов до 940 000 лет назад.
Различные предложенные объяснения тенденций похолодания включали изменения уровня углекислого газа в атмосфере, динамику ледяного покрова и циркуляцию океана, однако китайские исследователи заявили, что они не в полной мере объяснили эти тенденции.
Тенденции к похолоданию в конечном итоге привели к среднеплейстоценовому переходу — крупному климатическому событию, которое увеличило продолжительность мировых ледниковых циклов — периодов между ледниковыми периодами — примерно с 41 000 до 100 000 лет.
В новом исследовании группа ученых заявила, что совокупное воздействие уменьшения притока солнечной радиации к Земле помогло снизить уровень тепла в океанах, создав условия, необходимые для роста ледяных щитов.
Чтобы изучить влияние инсоляции на долгосрочное изменение климата, группа собрала 26 записей о температуре поверхности моря по всему миру и ввела новый индекс, который помог количественно оценить аномалии инсоляции.
Хотя изменения в инсоляции были небольшими, исследователи заявили, что даже небольшие изменения в поступающей солнечной радиации могут повлиять на тепловой баланс, изменив содержание тепла в океанах, а кумулятивные изменения могут создать значительный тепловой дисбаланс.
Исследователи заявили, что около 900 000 лет назад «кардинальная реорганизация климатической системы» положила конец долговременной тенденции похолодания, вызвав резкое похолодание, что привело к увеличению объема мирового льда.
Соответствующий переход был замечен в индексе 935 000 лет назад, что совпало с похолоданием. До этого момента индекс показывал, что наблюдалось непрерывное снижение кумулятивной инсоляции.
«Результаты нашего моделирования в целом подтверждают идею о том, что снижение совокупной инсоляции способствовало [cooling event]», — заявили в команде.
«С точки зрения энергосбережения, хотя высокочастотные колебания инсоляции вызывают незначительные изменения в [ocean heat content]«Совокупное воздействие этих устойчивых небольших увеличений или уменьшений может привести к значительным изменениям в более длительной перспективе», — заявила группа.
Исследователи заявили, что необходимо провести дальнейшее моделирование, включающее учет содержания углекислого газа в атмосфере и другие показатели, чтобы получить более глубокое представление о долгосрочных климатических тенденциях и лучше понять климатическую историю Земли.
