末次冰期的特点是气候突变的Dansgaard-Oeschger(DO)和海因里希(Heinrich)模式,这两种模式都与大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)的变化有关。DO模式包括交替出现的寒冷期(stadial)和温暖期(interstadial),它们之间有10°C以上的十年尺度的变暖转换,这在中央格陵兰十分显著。根据热双极跷跷板理论,在格陵兰寒冷期期间,南极气候变暖,在温暖期期间则变冷。
海因里希事件(HEs)是通过在北大西洋海洋沉积物中的冰筏碎片层来识别,代表了来自哈德逊海峡短暂的百年尺度冰山激增。这些HEs发生在更长的千年尺度的海因里希冰期(Heinrich stadials,HSs)中,这些时期通常被定义为北大西洋表面强烈冷却和AMOC强度减弱时期。HS还具有弱化的东亚季风(EAM)强度和格陵兰冰中粉尘浓度增加的特征。HS不一定跨越包含它们的DO冰期的全部持续时间。在不同情况下,HS的开始早于HE,这与AMOC减弱期间HS的爆发实际上可能通过地下海洋变暖触发HE的假设一致。
末次冰期劳伦蒂德冰盖展示了北大西洋沉积物中记录的极端冰山排放事件。这些HEs具有深远的气候影响,包括对水文和生物地球化学循环的广泛破坏,它们发生在HSs。HEs变异性在格陵兰水同位素比率中并不明显,使评估其区域气候影响和分阶段应对南极气候变化复杂化。一篇发表在《Nature》的研究表明HEs对格陵兰岛没有可检测到的温度影响,并且在几个HEs天体开始时会发生变冷,并且两种类型的HEs变率对南极气候都有明显的影响。南极冰芯显示加速变暖与HEs事件期间甲烷的增加同步。格陵兰冰芯氮稳定同位素比率是一种敏感的温度指标,表明在HSs(距今1.78万年,现在定义为1950年)开始时突然冷却约3℃。南极变暖滞后于此次降温133±93年,这与海洋观测结果相一致。矛盾的是,与远程站点相比,近端站点受HEs的影响较小,这表明空间复杂的事件动态。(王 琳 编译)