研究揭示兩極冰蓋不對稱演化對全球氣候的重大影響
全球變暖背景下,北半球冰蓋和北極海冰加速消融,而南極冰凍圈消融幅度相對較小,僅在近年出現(xiàn)較大幅度消融。這種不對稱的冰蓋演化對包括全球溫度和海平面變化在內(nèi)的全球氣候影響被嚴重低估。
8月1日,中國科學院地球環(huán)境研究所安芷生院士等以研究論文形式在《科學》(Science)上發(fā)表《南極冰蓋生長觸發(fā)中更新世氣候轉(zhuǎn)型》(Mid-Pleistocene climate transition triggered by Antarctic ice sheet growth)研究成果。
該研究聯(lián)合中國科學院青藏高原研究所、香港大學、英國南極調(diào)查局、嶗山實驗室、西安交通大學、南京大學、德國阿爾弗雷德魏格納研究所、美國布朗大學、北京師范大學、中國海洋大學、澳大利亞國立大學等國內(nèi)外科學家,向爭論幾十年的、在《自然》《科學》上多次發(fā)表的有關(guān)這一氣候轉(zhuǎn)型的多種假說提出挑戰(zhàn),揭示了南極冰蓋生長和相關(guān)的海冰擴張在觸發(fā)中更新世氣候轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵作用,為深入理解中更新世以來北半球冰蓋的快速擴張?zhí)峁┝酥匾暯?。該研究尤其闡明了地球系統(tǒng)過程如何定義和改變冰期-間冰期旋回的特征和動力學,為中國科學家在解決全球前沿科學問題中發(fā)揮主導作用提供了范例。
該研究將觀測記錄與數(shù)值模擬相結(jié)合,揭示了兩半球冰蓋不對稱演化的歷史及地球氣候系統(tǒng)響應的過程,發(fā)現(xiàn)200-125萬年前南極冰蓋和相關(guān)的海冰持續(xù)擴張,通過改變跨赤道氣壓梯度和大洋經(jīng)向環(huán)流,觸發(fā)北半球溫度降低、水汽含量增加,為距今125萬年發(fā)生北極冰蓋增長提供有利條件,并最終觸發(fā)地球氣候的冰期旋回從4萬年向10萬年重大轉(zhuǎn)型。
該成果讓人們意識到在全球變暖的背景下,定量評估兩半球冰蓋的不對稱融化與全球氣候變化之間聯(lián)系的緊迫性,從而提高預測未來氣候變化以及地球系統(tǒng)對極地冰蓋變化響應的能力。