重大地質(zhì)歷史災(zāi)變后 地球氣候系統(tǒng)會自我修復(fù)新知

為什么地質(zhì)歷史時期地球經(jīng)歷一段較長的冷期后，便迅速經(jīng)歷一個相對較短的氣候變暖期，隨后又再次重復(fù)？最近，中科院地球化學(xué)研究所的研究人員研究這種冷暖轉(zhuǎn)變的背景時發(fā)現(xiàn)，這涉及到南北兩個半球氣候過程之間的相互作用及其機制問題。

該所環(huán)境地球化學(xué)國家重點實驗室、中科院第四紀科學(xué)與全球變化卓越創(chuàng)新中心研究員洪冰課題組與阿根廷、日本等國科研人員合作，在國際地學(xué)期刊《地球科學(xué)評論》上提出證據(jù)，表明來自北半球高緯度巨量的融冰洪水傾瀉入北大西洋，導(dǎo)致大西洋經(jīng)向倒轉(zhuǎn)環(huán)流的運轉(zhuǎn)變慢甚至停止，從而導(dǎo)致地球系統(tǒng)能量的重新分配，讓北半球變冷而南半球變暖，出現(xiàn)一個正相的半球熱梯度或半球間溫度反差，使得地球熱帶輻合帶和南半球西風(fēng)帶的平均緯度位置向南極方向移動；與此同時，起源于南半球的印度洋夏季風(fēng)強度也隨之轉(zhuǎn)弱。

洪冰介紹，這種變化過程顯示了北半球?qū)δ习肭虻挠绊?，而南半球是否影響、如何影響北半球，還未可知。他們的這項研究，進一步闡明了南半球西風(fēng)帶的活動特征，指出在大約南緯47度附近存在一個風(fēng)力最強又相對穩(wěn)定的核心區(qū)；南半球西風(fēng)帶對不同相位的半球間溫度反差的響應(yīng)，表現(xiàn)為以大約南緯47度為軸，向地球南極或赤道方向擺動的過程。

此外，研究認為在末次冰期一系列突出的寒冷事件中，當災(zāi)難性的融冰洪水對地球氣候系統(tǒng)造成沖擊時，也同時啟動了地球氣候系統(tǒng)的自我修復(fù)過程。其結(jié)果不僅把更多大洋深處的二氧化碳釋放到大氣環(huán)境中，導(dǎo)致南北半球的不同變暖，也增強了對南大洋深層水的拉動作用，并最終導(dǎo)致大西洋經(jīng)向倒轉(zhuǎn)環(huán)流重新加快運轉(zhuǎn)，使北半球變暖而南半球變冷。

研究結(jié)果凸顯了南北半球氣候系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)特征，特別是南半球西風(fēng)在其中所起的重要作用，揭示了面對地質(zhì)歷史上的重大災(zāi)變，地球氣候系統(tǒng)具有自我修復(fù)能力。這一成果對地球系統(tǒng)科學(xué)研究具有重要意義。（記者 趙漢斌）