新研究解决了最近一次冰河时期冰原快速扩张之谜

2022年06月29日 22:48 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

了解是什么驱动了地球的冰川和间冰川周期并非易事,研究人员已经投入大量精力来解释数千年来大冰块的扩张和缩小。发表在《自然-地球科学》杂志上的新研究解释了最近一次冰河时期覆盖北半球大部分地区冰原快速扩张的原因,这些发现也可能适用于地球历史上的其他冰河时期。

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大约10万年前,当猛犸象在地球上游荡时,北半球的气候骤然陷入深度冰冻,使大规模的冰原形成。在大约1万年的时间里,当地的山地冰川不断增长,形成了覆盖今天加拿大、西伯利亚和欧洲北部大部分地区的大冰原。

虽然人们普遍认为地球绕太阳轨道的周期性"晃动"引发了北半球夏季的降温,导致了大范围冰川的出现,但科学家们一直在努力解释覆盖斯堪的纳维亚半岛和北欧大部分地区的大面积冰原,那里的气温要温和得多。

与寒冷的加拿大北极群岛容易形成冰块不同,斯堪的纳维亚半岛应该在很大程度上保持无冰状态,因为北大西洋洋流将暖水带到欧洲西北部的海岸。尽管这两个地区位于相似的纬度,但研究人员说,斯堪的纳维亚半岛的夏季温度远远高于冰点,而加拿大北极大部分地区的温度在整个夏季都保持在冰点以下。

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为了找到答案,研究人员开发了一个极其复杂的地球系统模型,被称为社区地球系统模型,这使得他的团队能够真实地再现最近的冰川期开始时存在的条件。值得注意的是,研究人员将冰层模型领域从格陵兰岛扩大到包括北半球大部分地区的高空间细节。利用这一更新的模型配置,研究人员确定了加拿大北极群岛的海洋门户是控制北大西洋气候的一个重要关键,并最终决定了冰原是否能在斯堪的纳维亚半岛生长。

模拟结果显示,只要加拿大北极群岛的海洋通道保持开放,地球的轨道配置就会充分冷却北半球,使冰层在加拿大北部和西伯利亚建立起来,而不是在斯堪的纳维亚。在第二个实验中,研究人员模拟了一个以前没有探索过的情景,即海洋冰层阻碍了加拿大北极群岛的水道。在该实验中,这种分流导致了北大西洋深层环流减弱,海冰扩张,以及斯堪的纳维亚半岛的冷却条件。

利用气候模型模拟和海洋沉积物分析,研究人员认为在加拿大北部形成的冰可以阻碍海洋通道,并将水从北极输送到北大西洋,这反过来导致海洋环流减弱和斯堪的纳维亚海岸的寒冷条件,这足以使该地区的冰开始增长。

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