Anthropocene climate bifurcation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. This article presents the results of a bifurcation analysis of a simple energy balance model (EBM) for the future climate of the Earth. The main focus is on the following question: can the nonlinear processes intrinsic to atmospheric physics, including natural positive feedback mechanisms, cause a mathematical bifurcation of the climate state, as a consequence of continued anthropogenic forcing by rising greenhouse gas emissions? Our analysis shows that such a bifurcation could cause an abrupt change to a drastically different climate state in the EBM, which is warmer and more equable than any climate existing on Earth since the Pliocene epoch. In previous papers, with this EBM adapted to paleoclimate conditions, it was shown to exhibit saddle-node and cusp bifurcations, as well as hysteresis. The EBM was validated by the agreement of its predicted bifurcations with the abrupt climate changes that are known to have occurred in the paleoclimate record, in the Antarctic at the Eocene–Oligocene transition (EOT) and in the Arctic at the Pliocene–Paleocene transition (PPT). In this paper, the EBM is adapted to fit Anthropocene climate conditions, with emphasis on the Arctic and Antarctic climates. The four Representative Concentration Pathways (RCP) considered by the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) are used to model future CO2 concentrations, corresponding to different scenarios of anthropogenic activity. In addition, the EBM investigates four naturally occurring nonlinear feedback processes which magnify the warming that would be caused by anthropogenic CO2 emissions alone. These four feedback mechanisms are ice–albedo feedback, water vapour feedback, ocean heat transport feedback, and atmospheric heat transport feedback. The EBM predicts that a bifurcation resulting in a catastrophic climate change, to a pre-Pliocene-like climate state, will occur in coming centuries for an RCP with unabated anthropogenic forcing, amplified by these positive feedbacks. However, the EBM also predicts that appropriate reductions in carbon emissions may limit climate change to a more tolerable continuation of what is observed today. The globally averaged version of this EBM has an equilibrium climate sensitivity (ECS) of 4.34 K, near the high end of the likely range reported by the IPCC.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».