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拼凑气候难题

这位地球科学教授通过研究古代全球气候模式来展望未来.

Tripti巴塔查里亚肖像

Tripti巴塔查里亚, 托尼斯家族地球与环境科学教授, 使用气相色谱仪耦合同位素比质谱仪来分析古代有机物质, 让她了解过去的气候和环境条件的变化.

Tripti巴塔查里亚热爱历史和文学, 但当她意识到科学也能以同样的方式点燃她的好奇心时,她的事业就成型了. 在乔治城大学一年级的土壤科学课上, 她不仅发现土壤与文明的兴衰密切相关, 但科学也可以是创造性的, 具有挑战性和乐趣. “这门课激发了我的想象力,巴塔查里亚说, Thonis家族地球与环境科学教授,他加入了雪城大学 文理学院 2018年教职工人数. “思考人类和环境之间的关系让我走上了做研究的道路.”

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- Tripti巴塔查里亚教授

今天,气候科学家处于跨学科研究的前沿,将过去气候的探索与大气科学相结合. 她运用地球化学, 气候模型和数据分析, 结合来自古代分子同位素特征的信息,重建数千年前的主要气候事件. 通过这样做,巴塔查里亚可以将她的发现与现在和未来联系起来. 她引用了一连串的环境灾难,比如美国西部的野火.S. 以及2021年艾达这样的飓风,作为气候变化的证据. “这类极端事件, 葡京线上游戏注册过去有什么记录, 如果葡京线上游戏注册不认真对待气候变化并适应气候变化,葡京线上游戏注册可能会遇到一些意外,她说.

巴塔查里亚拥有博士学位.D. 他在加州大学地理专业毕业, 加州大学伯克利分校, 在亚利桑那大学做博士后助理研究员, 他主要研究地中海气候,是研究古代季风的权威专家. 她的研究已在顶级科学期刊上发表,并在2021年联合国政府间气候变化专门委员会报告的三章中被引用. 她被美国国家科学院选中, 工程和医学专业的专家将加入一个小组,并提出建议,帮助国家科学基金会(NSF)为古气候研究提供资金. 主导巴塔查里亚研究的一个主题是希望了解降雨在不同时间尺度上的动态及其对区域的影响. “葡京线上游戏注册的气候模型在很大程度上与全球将发生的情况一致, 但从地区来看,存在很多分歧,她说. “特别是未来的降雨会是什么样子.”

我是Tripti巴塔查里亚

巴塔查里亚, 研究生希瑟·古恩(左)和博士候选人彼得·布伦南(中)讨论气候模型. 最近的一个研究项目, 巴塔查里亚和她的团队重现了上新世时期的降雨和温度模式, 这帮助他们创建了更准确的模型模拟来探索随着时间的推移的气候变化.

探索史前模式

巴塔查里雅最近的一次探险将她带到了上新世(5.300万到2万.500万年前), 当时大气中的二氧化碳含量与今天的读数相似, 尽管葡京线上游戏注册现在的水平已经超过了上新世. 主要的区别, 她说, 上新世的水平是否延续了数千年,而今天前所未有的全球变暖仅仅是由几十年的加速变化驱动的. 她说:“葡京线上游戏注册正在了解的是,地球变暖的速度真的很重要。. “如果葡京线上游戏注册以稳定的方式缓慢变暖, 其影响并不像今天发生的那样严重, 哪一种变暖速度快得令人难以置信. 葡京线上游戏注册在多大程度上变暖,以多快的速度改变葡京线上游戏注册所看到的世界.”

高纬度地区不断变化的森林覆盖改变了高速气流,其影响远至热带地区.

- Tripti巴塔查里亚教授

直到最近, 巴塔查里亚说, 为计算机建模模拟重现上新世的温度和降雨模式具有挑战性. 然而, 她的实验室通过在气候模型中更准确地结合云量和植被的信息,成功地重建了这些模式. 她正在研究的一个难题是沿海地区低云量的变化如何改变气候. 这些云帮助沿海地区保持凉爽,比如今天的加利福尼亚海岸. 然而, 巴塔查里亚的实验室正在提供证据,证明这些地区在过去急剧升温是由于这种低云层覆盖的丧失, 影响电流, 渔业, 和降雨, 她说. “众所周知,云很难在全球模型中编码,因为它们是一米见方的微小现象. 而是因为葡京线上游戏注册表现云的能力提高了, 葡京线上游戏注册可以更准确地了解关键地区的降雨量和温度, 帮助葡京线上游戏注册了解过去,预测未来.”

上新世也为地貌变化如何重塑全球天气提供了一个例子. 在上新世, 现在以苔原和冰为特征的高纬度地区被北方森林所覆盖, 它们黑色的外壳吸收阳光,使大气变暖, 巴塔查里亚说. 她在杂志上报道了这项研究 自然通讯. “高纬度地区森林覆盖的变化改变了高速气流,并对遥远的热带地区产生影响,她说.

分析古代有机物质

通过调查过去来洞察未来, 巴塔查里亚非常感激大学生活受托人迈克尔·G. 托尼斯72年和他的妻子苏珊,苏珊确立了她的教授地位. 这项任命为她发展她的古气候动力学实验室奠定了基础. 当她利用一些最初的数据发现,并与地球科学同事克里斯托弗·朱尼姆合作,在NSF的资助下获得了一个与同位素比质谱仪耦合的气相色谱仪时,实验室向前迈出了一大步.

我是Tripti巴塔查里亚

巴塔查里亚(右)和古恩在她的古气候动力学实验室处理样本.

该仪器允许研究人员分析有机材料, 比如叶蜡和氨基酸, 确定氢的原子量和同位素比, 碳和氮, 它可以揭示许多环境条件的变化. “葡京线上游戏注册正在测量来自上新世和其他时间间隔的这些单个植物化合物, 葡京线上游戏注册发现这些能告诉葡京线上游戏注册过去有多雨,她说. “葡京线上游戏注册还发现了这些戏剧性的气候重组,比如南非和美国西部.S. 根据这些测量结果,在上新世看起来非常不同. 具体来说,今天主要是冬季降雨的地区可能会得到更多的夏季降雨. 这很有趣, 因为它有助于揭示新事物, 这些地区目前的气候变化令人惊讶.”

引发好奇心

巴塔查里亚的, 探索和学习更多葡京线上游戏网址世界的可能性似乎是无穷无尽的——她希望向她的学生灌输那种好奇和好奇的感觉, 是谁在教室和实验室里激发了她的好奇心. “我认为你应该创造一个让学生想要做好的环境. 每堂课都是不同的味道. 我的入门课上有很多非科学专业的学生, 他们会提出问题,或者与其他领域建立联系,这些都是我从未想过的,巴塔查里亚说, 2021年获得大学梅雷迪思教学表彰奖. “我还可以利用我的研究生和本科生的动机和好奇心, 因为他们对自己所做的事总是很兴奋.”

杰伊•考克斯

这篇文章发表于 .

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