陆桥对气候的影响

作者:Sid Perkins 编译:无穷的探索  文章来源:Science  发布时间:2011-4-9

上一个冰期最盛时期,当时白令海峡被封闭了,使得北大西
洋中突然增加的大量淡水无法通过白令海峡流入太平洋北部,
这导致了气候突然的剧烈变化。图片来源:NASA

最后一次冰期的气候波动极为剧烈。大约八万年前起,北大西洋每十年或二十年间的平均气温波动范围可达10°C以上,这一温度波动的气候模式持续了大约七万年。这种气候波动是由于太阳活动剧烈变化引起的还是由于气候本身不稳定引起的,科学家们一直在争论着。不过一项最新的科学研究表明这一气候波动的“元凶”很可能来自地球本身:当时存在着连接亚洲和北美洲的陆桥。

科罗拉多大学波尔得分校美国国家大气研究中心的气候学家Aixue Hu说自前一次冰期结束起,地球的气候相对保持稳定,而大约十万年前冰期开始后的一段时间,温度也非常稳定。但二万年后,气候开始变得极不稳定。Hu发现与此同时还发生了其它事情:覆盖北美大陆和欧亚大陆北部的冰川不断增加,造成全球海平面下降至低于今天海平面50米的水平。这使得连接西伯利亚和阿拉斯加的陆地暴露出来。当时的动物利用这座宽达1500公里的陆桥在亚洲和北美之间来回漫游,许多科学家认为早期人类也是通过这一陆桥进入新大陆的。根据Hu和其同事的一项最新研究,这一陆桥对于当时地球的气候也产生了重大影响。

Hu的研究小组对气候进行了两组模拟运行:一种模拟是假定白令海峡如今天般的是开放的;另一种则是假定白令海峡是封闭的,这样太平洋北部和北冰洋被分开了。在这两组模拟中,研究人员均慢慢往纬度介于20°至50°之间的北大西洋中加入大量的淡水。研究人员认为当时这一纬度介于古巴南部至英格兰南部的北大西洋区域在冰川间期的短期温暖阶段会接受大量的北半球融化冰水。今天这一区域的海洋表面的海水会影响到甚至更北方的海水的温度和盐度,因为越往北海洋表面海水温度越低,这一低温海水会沉入海底并流向南方——这是全球性洋流的一个关键部分。如果大西洋极北区域的冷水不下沉的话,Hu说道,许多大范围的洋流系统就会崩溃,其中的一个后果是:携带来自于赤道的气候性暖水至大西洋北部的墨西哥湾流将会消失。

在两组模拟中,海洋表面的海水盐度太低以至于其密度低于下层盐分高的海水,因此表面海水不会下沉,这样就也就不会形成洋流,所以大西洋北部区域包括格林兰会处于寒冷状态。但是研究人员注意到两种模型有一个重要区别:如果白令海峡是封闭的,需要花1400年的时间才能使洋流重新恢复;而如果白令海峡是开放的话,洋流复原只需要比400年多一点的时间就可以了,这表明如果白令海峡是开放的话洋流会更加稳定。研究小组在今天的《美国国家科学院院刊》网络版上发表了研究论文。

在模拟分析中,无论何时一旦洋流停止,格林兰的温度立即下降12°C——这一数字和从格陵兰的冰芯记录中获得的多次降温幅度一致。不过看起来未来不会发生这种情况,因为预计海平面将不断升高,所以白令海峡将会一直保持开放状态。

“这是一个非常出色的研究,他们的研究结果具有重要意义。”位于新泽西普林斯顿的美国国家海洋和大气管理局地球物理流体动力实验室的气候模型学家Ronald Stouffer说。马萨诸塞的伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的古海洋学家Lloyd Keigwin补充说,研究小组的成果“确实是非常重要的”。2007年,Keigwin和当时还在WHOI的地理学家Mea Cook一起提出了通过白令海峡的洋流有助于北大西洋气候稳定的观点。他说:“这项研究支持了我们几年前提出的模型。”

原文链接:http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/04/land-bridge-caused-wild-temperature.html

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  1. avatar 歌咏明论 0

    易经的文章要不?

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  3. avatar 18983839805 5

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