អគារខ្ពស់កាបូន - ក្រុមប្រឹក្សាវិទ្យាសាស្ត្រអន្តរជាតិ

អត្ថបទនេះគឺជាផ្នែកមួយនៃស៊េរីថ្មីរបស់ ISC, ប្រែក្លាយ ២១ដែលនឹងស្វែងយល់ពីស្ថានភាពនៃចំណេះដឹង និងសកម្មភាព ប្រាំឆ្នាំទៀតពីកិច្ចព្រមព្រៀងទីក្រុងប៉ារីស និងជាឆ្នាំដ៏សំខាន់សម្រាប់សកម្មភាពលើការអភិវឌ្ឍន៍ប្រកបដោយចីរភាព។ អត្ថបទនេះត្រូវបានបោះពុម្ពជាលើកដំបូងដោយ Washington Post/Capital Weather Gang និង អាកាសធាតុកណ្តាល.

ល្បឿនសម្លាប់។

នោះហើយជាមូលហេតុដែលការបាញ់ចេញពីកាំភ្លើងគឺមានគ្រោះថ្នាក់ជាងការបោះវាដោយដៃ។ ហេតុអ្វីបានជាអ្នកលោតឆ័ត្រយោងប្រើឆ័ត្រយោង។ ហេតុអ្វីបានជាផ្លូវមានកំណត់ល្បឿន។ ហើយហេតុអ្វីបានជាវាចាំបាច់ណាស់ក្នុងការស្វែងយល់ថាតើសកម្មភាពរបស់មនុស្សនឹងជំរុញឱ្យអាកាសធាតុប្រែប្រួលលឿនប៉ុណ្ណា បើប្រៀបធៀបទៅនឹងអត្រាពីមុន។ តើយើងនឹងធ្វើឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តងៗ ដែលអរិយធម៌ និងជីវិតនៅលើផែនដីអាចសម្របខ្លួនបាន ឬកំពុងបញ្ឆេះភ្លើងឆេះព្រៃដែលមិនអាចឆេះបាន?

ដូច្នេះហើយ វាគឺជាការដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានធ្វើដំណើរទៅកាន់ទ្វីបអង់តាក់ទិកដ៏ត្រជាក់ ដើម្បីខួងជ្រៅទៅក្នុងផ្ទាំងទឹកកករបស់វា ហើយទាញចេញនូវព្រិលរាប់ពាន់ហ្វីតដែលបានបង្ហាប់ទៅជាទឹកកក។ ពួកវាកំណត់កាលបរិច្ឆេទស្រទាប់នីមួយៗដោយប្រុងប្រយ័ត្ន ទាញយកពពុះតូចៗនៃបរិយាកាសបុរាណ និងវាស់កំហាប់កាបូនឌីអុកស៊ីត ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្តៅរបស់ភពផែនដី។

ពីការងារដ៏លំបាកនេះ យើងបានសិក្សាពីគំរូធ្មេញសនៃកម្រិតកាបូនក្នុងរយៈពេលរាប់លានឆ្នាំមុន។ វាបានបាញ់ឡើងយ៉ាងលឿនក្នុងអំឡុងពេលឡើងដល់ចន្លោះពេលក្តៅៗដូចអាកាសធាតុនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ហើយបានធ្លាក់ចុះបន្តិចម្តងៗចូលទៅក្នុងយុគទឹកកកដ៏វែងរវាងពួកវា។ យើងក៏អាចឃើញការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃកាបូនឌីអុកស៊ីតថ្មីៗ ដែលមនុស្សបានបង្កឡើង ជាចម្បងដោយការដុតឥន្ធនៈហ្វូស៊ីលសម្រាប់ថាមពល។ ក្រាហ្វដែលប្រើដើម្បីបង្ហាញពីការលោតនេះគឺអាចប្រកែកបានថាជារូបសញ្ញាដ៏លេចធ្លោបំផុតនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រអាកាសធាតុ។

សម្រាប់ខ្ញុំ វាជាការបង្ហាញដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតអំពីគ្រោះថ្នាក់នៃការប្រែប្រួលអាកាសធាតុជាយូរមកហើយ។ មួយភ្លែត វាបង្ហាញពីការចាកចេញដ៏ធំដែលយើងបានធ្វើខុសពីធម្មតា។ ប៉ុន្តែមានការបំភាន់អុបទិកដែលភ្ជាប់មកជាមួយ ដែលធ្វើឲ្យយល់ច្បាស់ពីឥទ្ធិពលរបស់មនុស្ស។

និយាយឱ្យសាមញ្ញទៅ មានពេលវេលាជាច្រើនដែលត្រូវកាត់រវាងចុងឆ្វេង និងស្តាំនៃគ្រោង—ជិតមួយលានឆ្នាំ។ ភ្នែកស្ទើរតែមិនអាចប្រាប់ពីភាពខុសគ្នារវាងទទឹងតូចៗដែលកាន់កាប់ដោយមួយរយធៀបនឹងមួយពាន់ឆ្នាំ។ ខណៈពេលដែលការលោតកាបូនថ្មីបំផុតគឺច្បាស់ជាខ្ពស់បំផុត និងចោតបំផុត វាមិនមើលទៅជាចោតខ្លាំងជាងការកើនឡើងជាច្រើនដែលបានកើតឡើងមុននោះទេ។

ប៉ុន្តែតាមពិតការកើនឡើងនាពេលថ្មីៗនេះ គឺមានភាពចោតជាងការលោតកន្លងមកនៅក្នុងកំណត់ត្រានេះ ឬមិនទាន់រកឃើញនៅឡើយ។ ភាពចោតគឺជាអ្វីដែលបង្ហាញពីល្បឿននៃការកើនឡើងកាបូន ហើយល្បឿនប្រាប់ពីគ្រោះថ្នាក់។ ការប្រែប្រួលអាកាសធាតុកាន់តែលឿន សង្គមដែលមានសមត្ថភាពកាន់តែតិចរួមជាមួយនឹងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីដែលយើងអាស្រ័យដើម្បីសម្របខ្លួនទៅនឹងភាពមិនធម្មតាថ្មី។

អ្នកអាចចាប់ផ្តើមឃើញភាពខុសគ្នាដោយពង្រីកដើម្បីមើលតែប្រភាគថ្មីៗនៃបន្ទាត់ពេលវេលារបស់តួលេខ។ ទិន្នន័យថ្មីពីអង់តាក់ទិកទើបតែផ្តល់ឱ្យយើងនូវរូបរាងដែលមានដំណោះស្រាយខ្ពស់បំផុតរបស់យើងអំពីកាបូនឌីអុកស៊ីតក្នុងអំឡុងពេល 67,000 ឆ្នាំចុងក្រោយនេះ៖

នៅក្នុងអំឡុងពេលនោះ អ្នកអាចមើលឃើញការថយចុះនៃកាបូនយឺតៗ រហូតដល់ផែនដីឈានដល់ចំណុចត្រជាក់បំផុតនៃយុគសម័យទឹកកកចុងក្រោយ គឺប្រហែល 20,000 ឆ្នាំមុន។ បន្ទាប់មក ពីប្រាំពីរទៅប្រាំបីពាន់ឆ្នាំ (កំឡុងពេលរវាងព្រួញ) កាបូនបានបាញ់ឡើងដោយធម្មជាតិ ដោយធ្វើឱ្យភពផែនដីឡើងកំដៅផែនដីនៅជិតអាកាសធាតុបច្ចុប្បន្ន ពោលគឺមានបដិសណ្ឋារកិច្ចសម្រាប់កសិកម្ម និងអរិយធម៌។

ការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅខាងស្តាំដៃ ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ទៅនឹងសកម្មភាពរបស់មនុស្សចាប់តាំងពីបដិវត្តន៍ឧស្សាហកម្ម គឺច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត។ បញ្ហាគឺថាយើងត្រូវពង្រីកផ្លូវដើម្បីមើលកម្រិតពណ៌នេះ ប៉ុន្តែត្រូវពង្រីកផ្លូវចេញ ដូចជារូបទីមួយ សម្រាប់បរិបទកាន់តែទូលំទូលាយ។

ជាសំណាងល្អមានវិធីសាមញ្ញមួយដើម្បីបង្ហាញពីភាពខុសគ្នានៃល្បឿននៃការផ្លាស់ប្តូររួមជាមួយនឹងកំណត់ត្រាដ៏វែងឆ្ងាយ។ វិធីនោះគឺផ្តោតលើការផ្លាស់ប្តូរកាបូនឌីអុកស៊ីតក្នុងមួយកំឡុងពេល ជំនួសឱ្យកម្រិត។ លទ្ធផលបង្ហាញពីអគារខ្ពស់កប់ពពកកាបូននៅផ្នែកខាងលើនៃបំណែកនេះ។

តាមការដឹងរបស់ខ្ញុំ នេះជាលើកទីមួយហើយដែលកំណត់ត្រាកាបូនជាប្រវត្តិសាស្ត្រត្រូវបានគេបង្ហាញតាមវិធីនេះ។ ក្តីសង្ឃឹមរបស់ខ្ញុំក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ការមើលឃើញនេះគឺដើម្បីបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ថាតើឥទ្ធិពលរបស់មនុស្សមានកម្រិតណា ហើយស្ថានភាពរបស់យើងអាចនឹងធ្ងន់ធ្ងរប៉ុណ្ណា។

សំខាន់មានផ្នែកសុទិដ្ឋិនិយមចំពោះកាក់នេះផងដែរ។ ល្បឿន និងទំហំនៃឧស្សាហកម្មមនុស្សក៏អាចត្រូវបានអនុវត្តឆ្ពោះទៅរកដំណោះស្រាយ ហើយសព្វថ្ងៃនេះ យើងមានសក្តានុពលក្នុងការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងឆាប់រហ័សដើម្បីកាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័ន។ តាមរយៈថាមពលកកើតឡើងវិញ និងបច្ចេកវិជ្ជាស្អាតផ្សេងទៀត ហើយជាមួយនឹងគោលនយោបាយដ៏ឆ្លាតវៃ និងឆន្ទៈក្នុងការធ្វើសកម្មភាព ប្រជាជាតិនានាលើពិភពលោកអាចបិទទ្វារទឹកជំនន់កាបូនបានលឿនជាងអ្វីដែលយើងបើកទ្វារ — ក្នុងប៉ុន្មានទសវត្សរ៍ មិនមែនរាប់សតវត្ស។

ប្រហែលជាគ្រោងអាគារខ្ពស់មិនត្រូវបានគេសាកល្បងពីមុនមកទេ ពីព្រោះយើងមិនមានការអានកាបូនឌីអុកស៊ីតដោយផ្ទាល់សម្រាប់ឆ្នាំពិតប្រាកដដែលត្រូវការ។ មានគម្លាតនៅក្នុងកំណត់ត្រា៖ សម្រាប់រយៈពេលទាំងមូលដែលបានបង្ហាញ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមានការវាស់វែងដោយផ្ទាល់ម្តងក្នុង 400 ឆ្នាំ ឬជាមធ្យម - និងប្រហែលមួយដងក្នុង 800 ឆ្នាំនៅក្នុងផ្នែកចាស់នៃបន្ទាត់ពេលវេលា។ គម្លាតខ្លះលើសពី 2,000 ឆ្នាំ។ មូលហេតុដែលក្រាហ្វប្រពៃណីមើលទៅពេញលេញគឺថា បន្ទាត់មួយត្រូវបានគូររវាងការសង្កេត ដោយភ្ជាប់ចំណុចសំខាន់ៗ។ ប៉ុន្តែតាមទស្សនៈវិទ្យាសាស្ត្រ នោះមិនមែនជាវិធីល្អបំផុតដើម្បីបំពេញចន្លោះនោះទេ។

ដើម្បីកែលម្អវិធីសាស្រ្តនោះ សហការីរបស់ខ្ញុំ Scott Kulp បានប្រើបណ្តាញសរសៃប្រសាទ ដែលជាទម្រង់នៃបញ្ញាសិប្បនិមិត្ត ដើម្បីបង្កើតខ្សែកោងបន្តពីទិន្នន័យបំណះ ដែលបង្ហាញនៅខាងក្រោម និងអនុញ្ញាតឱ្យមានការប៉ាន់ស្មានសម្រាប់ឆ្នាំណាមួយ។ អគារកប់ពពកកាបូនត្រូវបានសាងសង់ដោយយកការអានពីខ្សែកោងរៀងរាល់ 1,000 ឆ្នាំម្តង ត្រឡប់ពីបច្ចុប្បន្ន។

ខ្សែកោងដែលបានស្ថាបនាឡើងវិញមានភាពសមនឹងទិន្នន័យ។ ប៉ុន្តែអគារខ្ពស់កប់ពពកដែលមានអាយុកាល ១០០០ ឆ្នាំនៅតែបង្ហាញពីការលំបាករបស់យើង។

ហេតុអ្វី? ពេលវេលាដែលមានរយៈពេល 1,000 ឆ្នាំមិនអាចចាប់យកល្បឿននៃការលោតកាបូនសម័យទំនើបបានទេ ដែលស្ទើរតែទាំងអស់បានកើតឡើងនៅក្នុងសតវត្សទីចុងក្រោយនេះ។ ប្រសិនបើយើងអាចបង្កើតគ្រោងអគារខ្ពស់ៗរយៈពេល 100 ឆ្នាំ រូបរាងរបស់វានឹងកាន់តែស្រឡះ។ វានឹងមើលទៅដូចអគារខ្ពស់ៗដែលមានអាយុ 1,000 ឆ្នាំ ប៉ុន្តែជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរជាមធ្យមក្នុងមួយកំឡុងពេល - លើកលែងតែការកើនឡើងចុងក្រោយ - បែងចែកដោយដប់ ដោយបង្កើតភាពផ្ទុយគ្នាកាន់តែធំ។ ជាអកុសល គម្លាតទិន្នន័យនៅទូទាំងកំណត់ត្រាភាគច្រើននៅតែវែងពេកក្នុងការដាក់ទំនុកចិត្តក្នុងការកសាងឡើងវិញជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ 100 ឆ្នាំ។ ឬប្រហែលជាសំណាងដែរ៖ កំណែ 1,000 ឆ្នាំមើលទៅគួរឱ្យខ្លាចគ្រប់គ្រាន់។

រឿងមួយគឺច្បាស់ណាស់ចំពោះដំណោះស្រាយណាមួយ៖ មនុស្សជាតិកំពុងស្ថិតក្នុងដំណើរធ្លាក់មួយជាមួយនឹងការប្រែប្រួលអាកាសធាតុយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងអស្ថិរភាព លុះត្រាតែយើងអាចបន្ថយល្បឿន និងបញ្ឈប់ការបំពុលបរិយាកាសរបស់យើងយ៉ាងខ្លាំង។ បន្ទាប់ពីនោះ ប្រហែលជាយើងអាចរកវិធីដាក់បញ្ច្រាស។

វិធីសាស្រ្តលម្អិតសម្រាប់ការប៉ាន់ប្រមាណកម្រិត CO2 ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំកន្លងមកដោយគ្មានទិន្នន័យ
បង្កើត និងអនុវត្តដោយ Scott Kulp, Ph.D., Senior Computational Scientist, Climate Central

សម្រាប់ទិន្នន័យឆៅលើកំហាប់ CO2 កន្លងមក យើងបានប្រើទិន្នន័យស្នូលទឹកកកអង់តាក់ទិកដែលបានកែប្រែ 800KYr CO2 Data (Bereiter et al. 2015) ពីមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យពិភពលោកសម្រាប់ Paleoclimatology, Boulder និងកម្មវិធី NOAA Paleoclimatology ដែលចូលប្រើក្នុងខែឧសភា ឆ្នាំ 2020។ សម្រាប់រយៈពេល 8,877 ពី 67,257 - 2020 ឆ្នាំមុនបច្ចុប្បន្ន (3) យើងបានផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យថ្មីៗបន្ថែមទៀតពី WAIS Divide Ice Core Marine Isotope record ដំណាក់កាលទី 2 CO2020 (Brook XNUMX) នៅមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យកម្មវិធីអង់តាក់ទិកសហរដ្ឋអាមេរិក។

ដើម្បីទស្សន៍ទាយកំហាប់ CO2 ដោយផ្អែកលើឆ្នាំ ដើម្បីបំពេញឆ្នាំដែលបាត់ពីកំណត់ត្រាផ្ទាល់ យើងបានសាងសង់បណ្តាញសរសៃប្រសាទសិប្បនិម្មិត perceptron ពហុស្រទាប់ ដែលត្រូវបានបណ្តុះបណ្តាលលើការសង្កេតដោយផ្អែកលើគំរូស្នូលនៃបន្ទះទឹកកកអង់តាក់ទិកពីសម័យបច្ចុប្បន្នដល់ 800,000 ឆ្នាំ BP ។ មានការសង្កេតបែបនេះចំនួន 1952 ទោះបីជាពួកគេមិនត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នាក៏ដោយ ដោយមានច្រើនជាងពាក់កណ្តាលតំណាងឱ្យពិន្ទុមុន 100,000 BP ។

បណ្តាញសរសៃប្រសាទត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅសម្រាប់ការវិភាគតំរែតំរង់ដែលមិនមានលីនេអ៊ែរខ្ពស់ ដូចជាមួយនេះ។ បណ្តាញសរសៃប្រសាទរបស់យើងមាន 4 ស្រទាប់៖ ស្រទាប់បញ្ចូល 1 ថ្នាំង (យកឆ្នាំជាការបញ្ចូលតែមួយ) ស្រទាប់លាក់ពីរដែលមាន 100 និង 10 ថ្នាំងរៀងៗខ្លួន និងស្រទាប់ទិន្នផល 1 ថ្នាំង (កំហាប់ CO2 ដែលបានព្យាករណ៍) ។ គំរូនេះត្រូវបានបណ្តុះបណ្តាលដោយប្រើប្រអប់ឧបករណ៍សិក្សាជ្រៅរបស់ Matlab ដោយប្រើប្រាស់មុខងារផ្សព្វផ្សាយខាងក្រោយរបស់ Levenberg-Marquardt ។ 1854 នៃសំណាកត្រូវបានជ្រើសរើសដោយចៃដន្យដើម្បីប្រើជាសំណុំបណ្តុះបណ្តាល 49 ត្រូវបានប្រើសម្រាប់សំណុំសុពលភាព ហើយ 49 ដែលនៅសល់ត្រូវបានប្រើជាសំណុំសាកល្បង។ ការបណ្តុះបណ្តាលបានដំណើរការរហូតដល់ការព្យាករណ៍ដែលបានធ្វើឡើងជាមួយនឹងការកំណត់សុពលភាពបានកាន់តែអាក្រក់ជាង 6 សម័យជាប់ៗគ្នា ជាមួយនឹងភាពលំអៀងចុងក្រោយនៅ 0.0025 និងកំហុស root mean square នៅ 4.0 ផ្នែកក្នុងមួយលាន (ppm) សម្រាប់សំណុំបណ្តុះបណ្តាល និង 0.46/4.19 ppm សម្រាប់សំណុំតេស្តឯករាជ្យ។ . ការសម្តែងដ៏ខ្លាំង និងស្រដៀងគ្នានេះរវាងឈុតហ្វឹកហាត់ និងការធ្វើតេស្តបង្ហាញថា ម៉ូដែលនេះមិនសមខ្លាំងពេកទេ។

បន្ទាប់មកយើងបានសួរគំរូដើម្បីទទួលបានការប៉ាន់ស្មានកម្រិត CO2 នៅ 1,000 ដល់ 800,000 ឆ្នាំមុន (យកជាឆ្នាំ 2019) នៅចន្លោះពេល 1,000 ឆ្នាំ ហើយបានប្រើ 409 ppm ជាកម្រិតបច្ចុប្បន្ន។ មធ្យមភាគសកលគឺ 411 ppm ក្នុងឆ្នាំ 2019 ប៉ុន្តែកម្រិត CO2 លើអង់តាក់ទិកមានប្រហែល 2 ppm ទាបជាងមធ្យមភាគសកល ដូច្នេះយើងធ្វើការកែតម្រូវដើម្បីគណនាការពិតដែលថាកម្រិតស្នូលទឹកកក CO2 មកពីអង់តាក់ទិក។ ជាចុងក្រោយ យើងបានយកភាពខុសគ្នាដើម្បីគណនាការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង CO2 ក្នុងរយៈពេល 1,000 ឆ្នាំនីមួយៗ។

Benjamin Strauss
នាយកប្រតិបត្តិ និងជាប្រធានអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ មជ្ឈមណ្ឌលអាកាសធាតុ

លោកបណ្ឌិត Benjamin Strauss ត្រូវបានជ្រើសរើសជាប្រធាន និងជានាយកប្រតិបត្តិនៃ Climate Central ក្នុងខែមេសា ឆ្នាំ 2018 ហើយក៏មានតួនាទីជាប្រធានអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រផងដែរ។ គាត់គឺជាអ្នកនិពន្ធនៃឯកសារវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើន និងរបាយការណ៍ស្តីពីការកើនឡើងកម្រិតទឹកសមុទ្រ និងជាស្ថាបត្យករនៃឈុតផែនទី Surging Seas នៃផែនទី ឧបករណ៍ និងការមើលឃើញ។

សូមមើលគេហទំព័រ Climate Central សម្រាប់ជីវប្រវត្តិពេញលេញ និងការបោះពុម្ពដែលបានជ្រើសរើស។