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外媒:研究发现地球倾斜可能会加剧南极洲冰块的融化
2019-01-21 10:34 ⁄ 点击

近日,据外媒报道,一项研究表明, 地球倾斜可能会加剧南极洲冰块的融化。

随着温室气体二氧化碳水平的上升和全球变暖,南极洲的冰将变得更容易受到天文周期的影响,特别是我们地球的倾斜是围绕其轴线旋转的。

新的研究发现在过去3000万年的历史中,当南极洲的冰延伸到海洋中时,冰原对地球轴倾斜角度的反应最为强烈。它与水流相互作用,这些洋流会在其边缘拍打温暖的水,并导致更多的冰融化。

1月14日,研究人员在《自然地质》杂志上发文称,当二氧化碳含量超过400%时,气候对地球倾斜会变得更加敏感。 真正关键的是大气中二氧化碳的数量, 研究的合作者、威斯康星大学麦迪逊分校的一名古生物学家Stephen Meyers说。

高二氧化碳和高倾斜角的情况可能会对覆盖南极洲的几英里厚的冰层造成特别严重的破坏。

Meyers说,在大约四万年的时间里,地球的轴线来回倾斜, 就像一把摇椅 。目前倾斜度约为23.4度,但可低至22.1度,也可达24.5度。倾斜会影响到太阳光何时何地照射地球,从而影响到地球的气候。

为了重建南极洲冰对这种倾斜的反应的历史,Meyers和他的合作者使用了一些关于地球过去气候的信息来源。其中一个来源是海底的碳酸钙,由称为海底有孔虫的单细胞生物留下。这些生物将自己周围的碳酸钙外壳排出,然后碳酸钙可以记录海洋和气候。

南极周围的沉积物记录提供了气候历史的另一个来源, 新西兰惠灵顿维多利亚大学的共同作者和古生物学家Richard Levy说, 这些沉积物,从海底沉积到岩心,也记录了过去。例如,一座冰川将一种独特的泥浆、沙子和砾石混合在一起。梅耶斯说,这些岩心提供了一幅非常详细的冰盖曾经在哪里的图片,但在这些记录中还是有一些空白的。

根据这两个来源的数据,研究人员拼凑出了3400万至500万年前南极洲的历史。Levy说,南极洲在3400万年前就形成了,而南极洲全年覆盖海冰在300万年前才成为常态,当时二氧化碳含量降到了400%以下。

从大约3400万年前到大约2500万年前,二氧化碳含量非常高(600到800 ppm),南极洲的大部分冰都是陆基的,而不是与海洋接触的。研究人员发现,这块大陆的冰进退对地球此时的倾斜相对不敏感。大约2450万年前到1400万年前,大气中的二氧化碳含量降到了400到600 ppm之间。冰盖进海的频率更高,但没有多少漂浮的海冰。此时,地球对地轴的倾斜变得相当敏感。

在1300万到500万年前,二氧化碳含量再次下降,降至200 ppm。漂浮的海冰变得更加突出,冬天在开阔的海洋上形成地壳,夏天才变薄。南极洲的冰对地球倾斜的敏感性下降了。

大约1500万年前,当大气中的二氧化碳含量在400到600 PPm之间时,南极洲缺乏海冰。今天,欧洲大陆被海冰所包围,海冰受到气候变化的威胁。

Levy说,不完全清楚为什么会发生这种对倾角敏感的变化,但原因似乎是冰和海洋之间的接触。在高度倾斜的时候,极地地区变暖,赤道和两极之间的温差变得不那么极端。这反过来又改变了风和海流模式,这在很大程度上是由这种温差驱动的,最终增加了流入南极洲边缘的温暖海水。

当冰大多是陆基的时候,这种水流就不会碰冰。但当冰盖都是搁浅在海底,在与洋流接触时,暖水的流动很重要。漂浮的海冰似乎阻止了部分流动,减少了冰盖融化的趋势。但是,当二氧化碳含量高到漂浮的海冰融化时,就没有什么能阻止这些暖流了。那时地球倾斜似乎是最重要的,就像2450万到1400万年前发生的那样。

这段历史给南极洲的未来带来了麻烦。2016年,地球大气中的二氧化碳水平超过400 ppm。 Levy说, 地球地质历史上最后一次二氧化碳如此之高时,南极洲没有全年的海冰。如果排放继续下去,海冰就会摇摇欲坠,我们将回到一个数百万年没有存在的世界。

南极洲脆弱的海洋冰原将感受到我们目前高度倾斜的影响,南极边缘的海洋变暖将被放大。 Levy说。

另一组研究人员报告说南极融化的速度是已经比几十年前快了6倍了。研究人员发现,1979年至1990年期间,这块大陆每年损失约400亿吨冰。2009年至2017年期间,平均每年减少2520亿吨冰。

研究人员现在正在研究他们发现的三种大模式中对地球倾斜的敏感性的微小变化。Levy说: 但是主要的信息已经很清楚了。南极海冰显然很重要,我们需要继续努力,找出减少排放温室气体的方法。 (来源:快科技)

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