《什么导致了冰河时代的结束?》

  • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
  • 编译者: 张灿影
  • 发布时间:2020-03-23
  • 墨尔本大学的最新研究显示,过去一百万年的冰河时代结束时,地轴的倾角接近高值。在这段时间里,更长、更强的夏季融化了北半球的大片冰原,推动地球气候进入温暖的“间冰期”状态,就像我们在过去11000年中经历的那样。研究还表明,当这些“冰河时代终结”被触发时,夏季的能量水平控制着冰盖崩塌所需的时间,较高的能量水平会产生快速崩塌。研究人员仍在试图了解这些周期发生的频率,以及我们期待的另一个周期所需要的时间。自19世纪中期以来,科学家们一直怀疑地球轨道几何结构的变化是冰河时代的主要驱动因素——不确定性一直是哪个轨道性质是最重要的。研究小组将意大利石笋的数据与葡萄牙海岸外海洋沉积物的信息结合起来研究冰河时代的结束。利用石笋生长层来识别与海洋沉积物相同变化的记录,这使研究者们能够将石笋的年龄信息应用到海洋沉积物记录中,而在这段时间内海洋沉积物的记录是永远不会过时的。利用辐射测年的最新技术,国际研究小组确定了发生在大约96万年前和87.5万年前两次终结的年龄。研究表明,这两次终止的开始与地球倾角的增加更为一致。这些增加使得北半球冰原所在地区的夏季更加温暖,从而导致冰层融化。两次终结都是在北半球夏季冰盖能量接近峰值时进行的。将这些发现与之前公布的终结者的数据进行比较,可以看出,这种模式是过去100万年中反复出现的特征。研究小组计划下一步更深入地研究中更新世过渡期,当时冰期周期的平均长度突然增加了一倍。
    相关论文链接:https://science.sciencemag.org/content/367/6483/1235
    (郭亚茹 编译,於维樱 审校)

  • 原文来源:https://about.unimelb.edu.au/newsroom/news/2020/march/what-causes-an-ice-age-to-end
相关报告
  • 《海冰引发了小冰河时代》

    • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
    • 编译者:张灿影
    • 发布时间:2020-09-25
    • 从13~19世纪中期,欧洲开始降温。几十年来,科学家们一直在争论这个小冰期的成因,许多人认为火山爆发对于启动冷却期并使其持续几个世纪是必不可少的。一方面,新的重建提供了强有力的证据,表明大规模海冰异常可能是由爆炸性火山活动加剧引发的。另一方面,同样的证据支持另一种有趣的解释。被称为“控制模型”的气候模型可以在了解气候系统如何在不受诸如火山活动或温室气体排放等外部因素影响的情况下进行数值模拟。该研究人员利用模式分析了小冰期的触发因素,即在适当的条件下,突然的气候变化可以在没有外力的情况下自发产生。在过去1400年里,通过对北冰洋进入北大西洋的海冰进行了资料重建,发现小冰河时期,不是真正的冰河时代,而是以欧洲为中心的区域性降温。通过研究发现,小冰期主要是由13世纪北冰洋海冰大量外流到北大西洋引发的。研究人员在过去的1400年里从北冰洋的海底提取了详细的海底沉积物记录。该记录显示,从1300年左右开始,北极海冰出口到北大西洋的海冰数量急剧增加,在本世纪中叶达到顶峰,但到13世纪末突然结束。研究人员确实有物理、地质证据证明,在同一地区这种长达数十年的冷海冰漂移确实会发生。研究人员在空间和时间上重建的数据与模型模拟的结果表现出惊人地相似。在这个模型中,一个自发的寒冷事件持续了大约一个世纪,它包括不寻常的风、海冰的输出以及格陵兰岛以东出现的异常多的冰。这一结果表明,火山爆发或其他原因造成的外部强迫对气候的大幅度波动可能没有影响。上述强烈地表明气候系统的内部变化可以导致这些事情突然发生。 相关论文链接:https://advances.sciencemag.org/content/6/38/eaba4320 (郭亚茹 编译;於维樱 审校)
  • 《研究发现,南极海冰是引发冰河时代的关键》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2019-10-30
    • 多年以来,我们就知道地球的气候就像一台巨大的鲁伯·戈德堡机器:拉动一个杠杆,随之而来的是大量的事件。 然而,驱动这些变化的许多步骤仍然笼罩在不确定性中。 阿斯特说:“该领域的一个关键问题仍然是导致地球周期性地循环进出冰河时期的原因。”马尔特·詹森(Malte Jansen)教授在芝加哥大学的研究旨在发现和理解构成全球气候的过程。 “我们非常有信心大气和海洋之间的碳平衡必定发生了变化,但我们还不知道如何或为什么。” 在一项新的研究中,扬森和前芝加哥大学的博士后研究员爱丽丝·马佐奇(Alice Marzocchi)提出了气候的初始变化如何引发一系列导致冰河世纪的事件。他们的模型表明,在较冷的气候下南极海冰的增加如何触发变化的瀑布,这可能有助于将全球气候推向冰川期。 地球气候的责任(或责备)由土地,生命,大气和海洋共同承担。元素以缓慢的舞蹈在所有四个元素之间来回移动,这使地球已经可以居住数十亿年了,但是随着元素在一个或多个位置中积累,会改变气候。 例如,我们目前正处于冰河时代之间。在过去的两年半中,冰川定期覆盖地球,然后退缩。因此,科学家们一直在拼凑有关这种冰河过程如何工作以及如何触发的线索。地球轨道的微小变化可能会导致一些冷却。詹森说,但是仅靠这一点是行不通的。为了应对随后的降温量,气候系统将不得不进行大规模的伴随变化。 詹森说:“最合理的解释是,碳在大气和海洋之间的分配方式有所变化。” “关于这种情况如何发生的想法不乏,但还不清楚它们如何相互融合。”模拟不同意,并且没有一个与科学家可获得的地质证据完全一致。 在詹森(Jansen)几年前发表的一项研究的基础上,詹森(Jansen)和马佐奇(Marzocchi)提出了冰川过渡如何进行的模型。 在他们的照片中,大气层降温到足以使南极海冰开始形成。詹森说:“南极洲周围的南大洋在海洋循环中起着关键作用,因为它是一个深水上升到地表然后再次消失到深渊的区域。” “结果,南极海冰增加造成了严重后果。” 冰盖改变了海洋的循环,但实际上也阻止了海洋与大气交换二氧化碳。这意味着越来越多的碳被吸入深海并停留在那里。大气中较少的二氧化碳会导致温室效应的逆转,从而使地球变凉。 “这表明这是一个反馈回路,”现任英国国家海洋学中心研究科学家马佐奇说。 “随着温度下降,更少的碳释放到大气中,从而触发更多的冷却。” 该解释与过去气候的证据相吻合,这些气候来自沉积物,珊瑚礁和冰川核心样本等来源。 Marzocchi说:“令我惊讶的是,增加的存储量中,有多少可以单独归因于物理变化,而南极海冰覆盖是关键因素。”在考虑生物生长变化之前,仅物理作用就占了认为已发生的二氧化碳减少量的一半左右。 科学家们说,这一结果是了解地球气候在长期范围内如何运作的又一步。 马佐奇说:“海洋是整个地质时期最大的碳储集层。” “因此,研究海洋在碳循环中的作用有助于我们更准确地模拟未来的环境变化。”