科学家们记录了北大西洋和南极洲之间的两部分气候联系

科学家们记录了北大西洋和南极洲之间的两部分气候联系

科学家们记录了北大西洋和南极洲之间的两部分气候联系，一个是快速的大气通道，另一个是速度慢得多的海洋通道，这导致了上一个冰河时代气候的快速变化——而且可能会再次发生。

在本周公布的一项新的研究在自然界中,一个国际科学家小组描述极其突然的气候变化事件60000到12000年前来自海洋的不断加强和削弱电流变暖格陵兰岛和欧洲将温水从热带地区通过墨西哥湾流进北大西洋。这种洋流被称为大西洋经向翻转环流(AMOC)。新的研究记录了北大西洋如何将这些极端事件传播到地球另一端的南极洲。“北大西洋以两种不同的时间尺度向南极洲发送信息，”俄勒冈州立大学(Oregon State University)气候变化专家、这项研究的主要作者克里斯托布泽特(Christo Buizert)说。“这种大气联系就像短信马上就会到达，而海洋联系更像是明信片，需要时间才能到达——在这种情况下，需要200年，相比之下，邮政服务看起来相当不错。”“当北大西洋因为AMOC的加强而变暖时，整个南极洲最终会因为海洋的变化而变冷。”它始于风，但两个世纪后，海洋带来了更大的影响。

在上一个冰河时代，这种AMOC洋流通常非常弱，将北大西洋地区拖入寒冷的环境中。但研究人员说，偶尔它会迅速加强，导致格陵兰岛突然变暖。每当格陵兰岛变暖，地球另一边的南极洲的气候就会发生两次变化。全球大气条件立即发生变化，南极周围吹来的西风远离陆地，导致南极部分地区变暖，部分地区变冷。后半部分的影响要慢得多，南半球海洋的冷却作用在南极洲200年里没有显现出来。

俄勒冈州立大学的大气科学家贾斯汀·维特斯坦(Justin Wettstein)是这项研究的合著者，他说，这项研究解释了为什么格陵兰岛和南极洲的气候长期以来并没有完全一致。“这是你第一次如此清楚地看到气候如何在时间尺度上运行的具体细节，而不是我们的气象观测，”Wettstein说。“它让我们看到格陵兰岛和南极洲在时间和空间上是如何联系在一起的——在人们拿着温度计到处跑测量温度之前。”

为了重建气候，研究人员检查了南极洲五个不同地点的冰芯，并通过观察火山灰层来同步日期。他们通过分析水同位素的比值来测量温度的变化。然后，他们将这些数据与格陵兰岛冰核中所谓的“丹斯加德-奥斯奇格”事件的确定日期进行比对，以确定两个半球之间的联系。研究人员称，在10万到2万年前的上一个冰河时期，这些极端突发性事件发生了大约25次。布伊泽特说:“当墨西哥湾暖流达到最大强度时，格陵兰岛将在十年内变暖10到15摄氏度。”“这种变化是突然而巨大的。当海洋向北方输送热量时，全球海洋的其他部分开始冷却。南极洲最终“注意到”海洋正在变冷，但那是在200年后。Buizert说，南极洲过去的大气变化有一个特定的模式，即哪里更温暖，哪里更寒冷——这是一种温度指纹。Buizert说:“通过观察现代的观测数据，我们可以发现过去发生过的事情的相似之处，这真是太棒了。”“就像法医侦探一样，我们可以将冰芯的温度指纹与现代风的指纹进行比较。”我们就是这样确定罪魁祸首的——南半球的西风。

观测数据和气候模型显示，由于全球气候变化，今天的AMOC洋流正在减弱，因此，上一个冰河世纪发生的事情可能会再次发生。研究人员说，如果过去可以作为未来气候变化的指南，那么亚洲季风的减弱可能会降低亚洲季风的强度，数十亿人的生计将依赖于降雨。南半球风向的变化也会降低海洋吸收二氧化碳的能力，这意味着更多的二氧化碳排放将留在大气中，从而加强温室效应。“我们知道我们的世界正在平均变暖，但区域变化也取决于大气和海洋环流的反应，”Wettstein说，“气候模型在这一点上仍有分歧。”这项研究为我们提供了一个过去循环变化的真实例子，我们可以用它来测试和改进我们的模型。

研究人员警告说，除了AMOC，其他影响也会影响气候变化——温室气体导致的气温上升是全球的一个主要因素，而臭氧层的变化会影响南极的风型和气候。布泽特曾多次前往南极洲和格陵兰岛进行科学考察。他说，这项研究“对于像我们这样的气候极客来说，弄清楚气候的各个部分是如何联系在一起的，真的很令人兴奋。”他指出:“这些发现还可能对未来产生影响。”“由于全球变暖和格陵兰岛的融水，AMOC正在减弱。“短信”正在发送，大气条件正在发生变化。明信片已经在路上了。