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根据地球的长期轨道，地球应该正在走向一个冰河时代。 但是，北极并没有像过去至少 2000 年那样持续降温，而是开始变暖。 新的研究表明，原因是人类对大气成分的影响。
为了研究这一趋势，北亚利桑那大学的地质学家达雷尔·考夫曼和一组同事通过从 14 个北极湖泊底部提取沉积物岩芯，并辅以树木年轮和冰芯记录，重建了过去两千年来北极的年代际温度。
在温暖的夏季，由于来自形成这些湖泊的冰川的更多融水，沉积物沉积相对较多，并且沉积物层中藻类的丰富程度揭示了生长季的长度。 因此，这些沉积物岩芯提供了过去数千年的气候图景。
他们揭示的记录是极地的降温。 由于地球因轨道变化而略微远离太阳——现在比公元 1 年时大约远 60 万英里——北极某些地区接收到的阳光比公元 1 年时少了每平方米 6 瓦。 反过来，这导致了大约每 1000 年 0.2 摄氏度的降温速度。 但是在 20 世纪的某个时候，这种趋势停止并逆转了。
研究人员在本周 9 月 4 日出版的《科学》杂志上写道：“轨道驱动的夏季太阳辐射在整个 20 世纪持续减少，这意味着夏季气温应该继续降温。” “相反，20 世纪向更高温度的转变逆转了千年尺度的降温趋势。”
在过去的十年中，北极夏季气温平均比预期高 1.4 摄氏度，比 1900 年高 1.2 摄氏度。 北极仅仅是趋势的引领者——由于各种反馈，最北端的纬度是全球升温最快地区之一。 例如，北极海冰融化暴露了更多的海洋，这反过来又吸收了更多的阳光热量，并进一步加剧了变暖。
变暖趋势的图表在很大程度上复制了所谓的“曲棍球棒”，这是一项之前的重建，显示相对稳定的温度在近代历史上突然急剧上升。 它还准确地揭示了历史气候事件的影响，例如 17 世纪至 19 世纪的小冰期。
如果没有大气中的温室气体排放，那么可能会预期出现真正的冰河时代，因为地球相对于太阳的倾斜度每 21,000 年摆动一次，从而改变阳光的强度。 这种降温趋势在至少 4000 年内不会自然逆转。 然而，尽管有这种下降趋势，但北极气温却飙升，最可能的原因是化石燃料燃烧、森林砍伐和其他人类活动导致大气中温室气体积累，考夫曼和他的同事们写道。
他们写道：“最近的 10 年间隔（1999-2008 年）是过去 200 个年代中最温暖的。” “气温比基于线性降温趋势的预测值高出约 1.4 摄氏度，甚至比之前记录的异常还要高。”
当然，大约 7,500 年前，当摆动周期的变暖部分达到顶峰时，夏季气温至少比 20 世纪的平均气温高 0.8 摄氏度。 尽管如此，除非温室气体水平开始下降，否则当前这种反周期变暖趋势可能会继续——可能超过早期的变暖。 与此同时，适应较冷气候的极地居民可以责怪人类让北极变得更加温暖。