美国国家科学院院刊的论文:气候驱动的大西洋海面温度达到了3000年来的最高水平
加拿大埃尔斯米尔岛上的南锯齿湖又深又冷,充满了气候变化科学家的答案。
这个位于北纬80度的湖泊几千年来一直在收集沉积物,但它并不是全年都在收集沉积物。
“在大多数年份,这个湖一年中有九到十个月被冰覆盖,”威廉玛丽的地质学家尼克·巴拉西奥说。“而且不只是一小片冰,而是两米多的湖冰。”
Balascio被指定为获得2020年杰出教师奖的弗吉尼亚教授中的“新星”,该荣誉每年由高等教育国务院宣布。他是一组科学家中的一员,他们一直在利用与埃尔斯米尔岛短暂夏季有关的一种现象,即融雪导致沉积物突然强烈地流入湖中。通过在海底深处取心,研究人员找到了一层一层的沉积物。
Balascio说,每个阀门代表一年的沉积,主要是夏季的“沉积物脉冲”。对其中一个保存下来的沉积层的分析可以揭示过去季节温度的信息。在这项研究中,研究小组将锯齿湖的温度变化记录与北大西洋的温度变化记录联系起来。
Balascio和他的同事已经记录了近三千年的海洋表面温度,这对21世纪应对气候变化影响的人们来说是一组重要的观察结果。他们在最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一篇论文《过去2900年每年解决的大西洋海面温度变化》中展示了他们的发现。
“作为人类,我们对气候系统的任何影响都将叠加在任何自然存在的变化上,”威廉玛丽大学地质系助理教授巴拉西奥解释说。“这些变化的存在是由于各种因素,其中之一是海洋表面温度的自然变化。”
在《美国国家科学院院刊》的论文中总结的这项工作追踪了一种被称为大西洋多年代际变化(AMV)的气候现象。论文解释说,AMV追踪北大西洋海面温度的长期变化。大约160年来,人类一直在测量海洋温度,这在地质学上只是一眨眼的功夫。
但是,地质学家已经找到了如何通过读取阀门来确定很久以前的温度的方法,就像树木年轮学家读取树木年轮一样。多年来北大西洋的海水变冷导致南锯齿流域的积雪变厚,当夏季融化到来时,更多的沉积物进入湖中,沉到底部,最终形成当年的湖泊。
巴拉西奥说:“在气温较高的年份,将物质转移到湖中的积雪较少。”“所以,这些温度和沉积物进入盆地之间存在联系。”
重要的是,AMV周期是北半球气候的主要驱动力,特别是在北极,地球变暖的影响是最明显和最显著的。Balascio和他的同事在他们的论文中报告说,海洋表面温度现在处于很长一段时间以来的最高水平——实际上是2900年。
他们报告说,从公元900年左右开始出现了一个漫长的降温趋势,并导致了过去三千年来最冷的时期,即1400年至1605年之间。气温在16世纪后期开始上升,这一上升也导致了北半球气候的驱动因素AMV的增加。
当然,人为变暖具有累积效应,在自然变率的基础上继续成为海面温度变暖趋势的一个因素——但影响有多大呢?Balascio说,对史前AMV的深入了解将有助于研究人员解开这些问题。
他说:“能够理解这个系统——这些温度在较长时间内是如何变化的——对于定义自然气候变化是很重要的。”“这很重要,因为这些温度变化会产生深远的影响。它们更广泛地影响着北极和北半球的气候。”