English
搜索
科研动态
科研进展
首页
>科研动态
>科研进展
分享:
Nature Geoscience刊发海洋国家实验室科学家关于古气候突变机理的最新成果
来源:海洋地质过程与环境功能实验室    2017-06-23 09:20:05

2017年6月19日,《自然-地球科学(Nature Geoscience)》杂志在线发表了海洋国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室特聘研究员、德国阿尔弗莱德·魏格纳研究所暨亥姆霍兹极地海洋研究中心研究员张旭团队的最新研究成果“Abrupt North Atlantic circulation changes in response to gradual CO2 forcing in a glacial climate state”。该研究揭示了大气二氧化碳浓度可通过热带过程触发气候突变,导致北半球高纬度地区温度的显著变化。

20世纪80年代,科学家们在格陵兰岛的冰芯记录里发现,在过去的10-2万年间(末次冰期),北半球高纬度地区的温度可在短短几十年内发生超过15°C的剧烈变化,此类突变现象的发生与大西洋经向翻转流的变化有着密不可分的关系。一个较为主流的观点认为冰盖坍塌导致的大量淡水注入是引起翻转流停滞和温度突变的主因,但是最新的沉积物数据指出冰盖坍塌的发生明显滞后于海洋环流的变化。


微信图片_20170623092309.png

动力机制示意图

a, 冰期二氧化碳浓度较低的冰阶期 b, 冰期二氧化碳浓度逐渐升高的冰阶期c, 冰期二氧化碳浓度较高的间冰阶期。黑色虚线代表热带对流辐合带(Intertropical Convergence Zone);绿色箭头代表海盆间的大气水汽输送,粗细代表其强度; 红、蓝色带分别代表大西洋经向翻转流( Atlantic Meridional Overturning Circulation) 的上支北向输运带和下支南向输运带。棕色阴影代表海表的净蒸发,颜色越深代表蒸发越强。


通过气候模拟,张旭研究员团队提出了一个新的动力机制来解释这类气候突变:在冰阶期,大西洋经向翻转流是一个停滞状态,北大西洋温度较低;随着二氧化碳浓度的升高,热带海洋将出现类厄尔尼诺(El Nino)现象的海表温度响应,导致赤道东太平洋的增温远快于副热带大西洋,这将造成赤道信风的增强,使得更多的水汽从大西洋输送至太平洋,引起北大西洋海表盐度及密度升高,逐渐削弱北大西洋深水生成区的垂直层结;当二氧化碳浓度升高到一个临界值后,冰阶期原本稳定的垂直层结被打破,垂直混合加剧,整个经向翻转流重新启动,进而引起北半球温度的突然升高。

2014年张旭研究员在《自然 (Nature) 》杂志刊发的题为“Abrupt glacial climate shifts controlled by ice sheet changes”的论文曾提出了冰盖厚度对冰期气候突变的控制作用,这两项成果的结合更加肯定了气候突变现象的发生对边界条件有着明显的依赖性,即在特定的冰盖厚度和二氧化碳浓度条件下,气候突变现象的发生变得更加容易,这为理解气候突变的产生机理提供了一个全新的理论框架,并对了解冰期-间冰期旋回具有重要的启示作用。


原文链接:https://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2974.html
免费的online reading:http://rdcu.be/tys0

理事单位
友情链接
请关注中文微信
请关注英文微信
访问人数:931051
山东省青岛市即墨鳌山卫问海路1号   鲁ICP备14006950号-1
用户登录
船舶管理单位 航次用户
还没有账号?立即注册
用户注册
*
以字母开头,4-20位字母或数字
*
密码不少于8位,英文字母,阿拉伯数字结合
* * * * * * *
+86
+86
*
免责协议条款