Forskningsprojekt NG| Simulering av det gröna Sahara med en jordsystemmodell
Marina sediment indikerar att Sahara-regionen var cirka 10 gånger så blöt som idag.
Marina sediment indikerar att Sahara-regionen var cirka 10 gånger så blöt som idag, med stora och små sjöar och det bevuxna området sträckte sig så långt norrut som 31°N, vilket skapade ett "Grönt Sahara".
Projektbeskrivning
Klicka för höguppsöst bild
Earth System Model (1110 Kb)
Som det beskrivs i romanen The English Patient, var det som nu är världens största Saharaöknen hem för jägare-samlare som försörjde sig på djur och växter som levde i regionens savanner och trädbevuxna gräsmarker för cirka 5 000 till 11 000 år sedan.
Klimatförändringar i en Grön Sahara-period simulerad av EC-Earth3. Denna figur visar att Saharas grönare kommer att resultera i uppvärmning i Arktis. Grönare Sahara minskar albedo på ytan, absorberar mer solstrålning och leder till lokal uppvärmning. Detta skapar en positiv NAO, mer värme transporteras till den arktiska regionen och leder till arktisk uppvärmning.
Författare: Qiong Zhang
Klicka för högupplöst bild
Green Sahara Climate (520 Kb)
Bildandet av Green Sahara var ett direkt resultat av afrikanska monsunklimatsvar på periodiska variationer i jordens omloppsbana runt solen. Under den gröna Sahara-perioden var stoftutsläppen 70 till 80 % lägre än idag. Mer intressant är att paleo-stoftrekord också visar att början och avslutningen av den gröna Sahara-perioden var abrupt och inträffade inom decennier till århundraden.
Tidigt 1990 antog Petit-Marie, Petit-Marie, N., 1990: Will greenhouse green the Sahara? Episodes ,att en ökning av CO2-koncentrationen i atmosfären skulle leda till ett varmare klimat som i något avseende kunde likna det optimala holocena klimatet med dess grönare Sahara.
Vad händer nu efter nästan 30 år? Det finns observationsbevis som visar att under den nuvarande globala uppvärmningen har Sahelregionen upplevt en återhämtning av nederbörd sedan 1980, efter en 30-årig ihållande torka, och regionen blir grönare på grund av utvecklingen av jordbruket och effekterna av CO2-gödsling. Dagens satellitdata visar att CO2-gödslingseffekter leder till grönare trender i tropikerna och Sahel är ett av de största grönområdena. Även om dessa pågående förändringar i klimat och ekosystem har mycket mindre amplitud jämfört med det dramatiska regimskiftet under mitten av holocen, kan dessa förändringar förstärkas i viss utsträckning på grund av återkopplingar i klimat och ekosystem. Därför kommer ESM:s förmåga att representera interaktionen inom ekosystem och klimat att ge ESM trovärdighet i framtida prognoser.
Klicka för höguppsöst bild
Earth System Model (1110 Kb)
Ser vi fram emot de närmaste decennierna kommer koncentrationerna av växthusgaser att fortsätta att stiga. Denna ökning är gynnsam för att upprätthålla, och potentiellt förstärka, återhämtningen av Sahel-regn och grönare Sahel. Den positiva återkopplingen mellan nederbörd och vegetation kommer att förstärka monsunen ytterligare och möjligen leda till en nordlig förskjutning av monsunen och förlängning av grönska till Sahara.
I det här projektet använder vi en havs-atmosfär-vegetation kopplad ESM för att undersöka hur det lokala och avlägsna klimatet svarar på grönare Sahara. Vi bedömer den olika roll som växtlighet och stoft spelar i klimatförändringen genom att lägga till dem en efter en i modellen. Vi simulerar en 8000-årig utveckling av mitten av holocen klimat, driven av långsamt förändrad solinstrålning i ESM och växthusgaser.
Dessa simuleringar ökar å ena sidan vår förståelse för den dramatiska förändringen i ekosystemet och ger ett mycket användbart test för klimatmodellen under ett övergående klimat som framtida klimatprognoser.
Projektmedlemmar
Projektansvariga
Qiong Zhang
Professor
Medlemmar
Ellen Berntell
Postdoktor
Qiong Zhang
Professor
Mer om projektet
Publikationer
Green Sahara Publications (56 Kb)