“突如其来”——海冰引发小冰期的证据

冰川山脉冰雪

  • 海冰可以在不同的时间尺度和空间尺度上作为气候变化的代理人——它不仅仅是变化的被动反应者。
  • 小冰期可能是“突然”出现的,源于气候系统内部的变化,而不是对火山爆发或其他因素的外部推动的响应。
  • 遥远的海冰脉冲可能导致了14世纪和15世纪挪威人在格陵兰岛殖民地的灭亡。

一项新的研究发现了从14世纪到19世纪中期使欧洲变冷的小冰期的触发因素,并支持了令人惊讶的模型结果,该结果表明,在适当的条件下,突然的气候变化可以自发发生,而无需外部强迫。

这项研究发表在科学的进步,报告全面重建了在过去1400年里,从北冰洋通过弗拉姆海峡,经由格陵兰岛,进入北大西洋的海冰。重建表明,小冰期(小冰期不是真正的冰河时代,而是以欧洲为中心的区域性变冷)是由14世纪北冰洋异常大规模的海冰流出北大西洋引发的。

格陵兰岛及其邻近洋流

这张地图显示了格陵兰岛及其附近的洋流。彩色的圆圈表示研究中使用的一些沉积物岩心是从海底获得的。这张从20世纪初开始的小历史地图显示了Storis的分布,即来自北冰洋的海冰,从格陵兰岛的东海岸流下。来源:Miles等人,2020年。

虽然之前使用数值气候模型的实验表明,增加的海冰对于解释像小冰河期这样长期的气候异常是必要的,但物理证据却缺失了。本研究深入研究地质记录以确认模型结果。

研究人员收集了从北冰洋到北大西洋海底钻取的海洋沉积物岩心的记录,对过去1400年整个地区的海冰进行了详细观察。

“我们决定把不同的证据组合在一起,试图在空间和时间上重建过去1500年的海冰,然后看看我们发现了什么,”INSTAAR研究员马丁·迈尔斯(Martin Miles)说。他还在挪威国家环境研究中心(NORCE)的挪威研究中心和挪威的Bjerknes气候研究中心任职。

这些核心包括生活在海冰中的藻类产生的化合物,生活在不同水温下的单细胞生物的外壳,以及海冰收集并长途运输的碎片。这些岩芯非常详细,足以探测海冰和海洋条件随时间的突变(年代际尺度)变化。

记录显示,从1300年左右开始,运往北大西洋的北极海冰急剧增加,在本世纪中叶达到顶峰,在14世纪末期突然结束。

海冰和极地水域的出现

这些图表显示了重建的过去海冰和极地水域发生变化的时间序列。曲线的颜色与地图上的位置相对应。蓝色阴影表示14世纪海冰增加的时期。来源:Miles等人,2020年。

迈尔斯说:“我一直很着迷,不仅仅是把海冰作为气候变化的被动指标,而是它如何与气候系统相互作用,或者可能导致气候系统的长期变化。”“最好的例子就是小冰河时代。”

迈尔斯补充说:“这项具体的调查受到了INSTAAR同事吉夫·米勒的启发,以及我的INSTAAR同事安妮·詹宁斯、约翰·安德鲁斯和阿斯特丽德·欧吉维的一些古气候重建工作的启发。”米勒撰写第一篇提出海冰在维持小冰河期方面起了至关重要的作用

几十年来,科学家们一直在争论小冰期的原因,许多人认为,火山爆发肯定是开启降温期并使其持续数百年的关键。一方面,新的重建提供了强有力的证据,证明大规模海冰异常可能是由不断增加的爆炸性火山活动引发的。另一方面,同样的证据支持另一种有趣的解释。

马丁英里

INSTAAR研究助理马丁·迈尔斯在现代亚北极峡湾。信贷:马丁英里

被称为“控制模型”的气候模型用于了解气候系统如何在不受火山活动或温室气体排放等外部力量影响的情况下随时间推移而运行。最近的一系列控制模型实验的结果描绘了持续几十年的突然寒冷事件。模型的结果似乎太过极端以至于不真实——所谓的丑小鸭模拟——研究人员担心他们展示了模型的问题。

迈尔斯的研究发现,这些模型可能根本没有问题。

他说:“我们确实找到了第一个证据,我们确实有物理和地质证据表明,在同一地区,这些长达几十年的寒冷海冰漂移可能会发生。”以小冰期为例,“我们在空间和时间上重建的情况与丑小鸭模型模拟的发展惊人地相似,在这个模型中,一个自发的寒冷事件持续了大约一个世纪。”这包括不寻常的风、海冰出口,以及格陵兰岛东部更多的冰,就像我们在这里发现的一样。”这一令人激动的结果表明,来自火山或其他原因的外部强迫可能不是造成气候大波动的必要因素。迈尔斯继续说,“这些结果强烈表明……由于气候系统的内部变化,这些事情可能会突然发生。”

海洋冰芯还显示,在格陵兰岛的挪威殖民地附近有一段持续的、遥远的海冰脉冲,与它们在15世纪消失的时间一致。关于殖民地为何消失的争论一直在激烈地进行着,人们通常只同意变冷的气候促使了它们的恢复能力。迈尔斯和他的同事们想把附近的海洋变化考虑在内:大量的海冰和寒冷的极地水域,年复一年,持续了将近一个世纪。

迈尔斯说:“这片从北极流出的巨大的冰带——过去甚至现在——一直绕过法韦尔角,到达这些殖民地的周围。”他希望与研究社会科学与气候关系的研究人员一起更密切地研究海洋条件。

参考文献:《北极海冰极端出口导致小冰期突然到来的证据》,作者:Martin W. Miles, Camilla S. Andresen和Christian V. Dylmer, 2020年9月16日,科学的进步
DOI: 10.1126 / sciadv.aba4320

丹麦和格陵兰地质调查局的卡米拉·安德雷森(Camilla S. Andresen)和瑞典气象局(MMT Sweden AB)的克里斯蒂安·v·迪尔默(Christian V. Dylmer)是这项研究的合著者。

11日评论关于“突如其来”——海冰引发小冰河期的证据

  1. 那温暖洋流的扰动呢?

  2. 人们希望,现在是再次发生这种情况的时候了。我们现在需要更多的冰。

  3. 我发现这篇文章在很多方面都很有趣。一个主要的问题是气候变化,以及气候变化是如何引发的……现在,请花点时间,在你的图表上叠加当前活动的持续下降。你可能会发现这两个图表非常相似。更低的太阳活动=更少的太阳能量=更多的宇宙射线改变天气模式=最终的结果是一个更冷的星球和小冰河期…我相信,并且自2000年以来一直相信这就是正在发生的事情…

  4. 是太阳,笨蛋。

  5. 关于之前的评论:

    不,太阳活动极小期并不是导致LIA的原因。太阳活动极小期的到来要比寒冷时期的开始晚得多。几百年后。

    不,太阳不是全球变暖的原因。自1960年以来,太阳活动一直在减少。
    在同一时间段内,自1880年以来大约三分之二的变暖发生了。

    温室气体效应的科学研究表明,对流层会变暖,平流层会变冷。
    这正是我们所观察到的。这是温室效应的一个特征,而不是太阳效应。
    如果太阳是暖化的原因,那么两层大气都会升温。

    如果太阳是暖化的原因,那么白天比夜晚更暖化。但我们观察到的是,如果温室气体导致气候变暖,那么夜间变暖就会超过白天。

  6. 声称除了人类造成的温室气体排放,尤其是二氧化碳,不是全球变暖的原因是无稽之谈。
    自19世纪50年代末以来,人们就已经了解到二氧化碳在对流层中捕获热量,以及它是如何捕获热量的。
    这就是我们所做的。

    我们增加大气中二氧化碳的速度是自然界在过去至少45万年,几乎可以肯定的是在过去80万年或更长的时间里最快速度的100倍。

    人类在60年里增加了超过百万分之80的二氧化碳
    人类在140年里增加了130ppm的二氧化碳
    - - -

    冰芯数据显示,在过去45万年中,大自然导致了二氧化碳的增加

    增加80ppm——用了5万年
    增加110ppm——25000年
    增加120ppm——2万年
    增加60ppm——2万年
    增加90ppm——15000年
    增加100ppm - 24800年

    根据80万年前冰芯数据的图表,80万年前的数据也差不多。

    其结果是,地球变暖的速度至少是上次冰河时代结束时的10倍。它花了大约1万年的时间才变暖了5摄氏度,温度在8万年前达到峰值。在大约140年的时间里,全球气温上升了1摄氏度。这就快了14倍。

  7. 八千年前,抱歉这里有拼写错误

  8. 多么奇怪的巧合,维京人在那里开店,然后很快就被冰封了。要不是运气不好……

  9. 理查德·K价格|2020年9月21日上午10:50|回复

    在炎热的热带地区,冰是不存在的。这张图几乎和太阳活动周期直接对应。特别是太阳活动极小期(G.S.M.),它“最有可能”引发了降温,导致了17世纪的大冬天。

  10. 大西洋环流的停滞是金·斯坦利·罗宾逊多年前提出的。说冰河世纪的发生没有外力是可笑的。它像时钟一样每12到13k年周期性地发生一次,就像我们旋转着进入星系流片,这可能是环绕中心黑洞的环面喷射的环面。所有的可能。这篇文章要么是可悲地落后于时代,要么是为了让人们慢慢失望,因为信息变得越来越不可避免,比如当波士顿的积雪低于20英尺时。每个人都好运。该把这些泡菜装罐了。

  11. 我记得高中时的地球
    科学告诉我们的老师,它看起来确实像南美洲和非洲在同一时间被组装在一起。我们被告知,科学对你们这些在象牙塔里的人说不有时你们错了。足够的说。

留下你的评论

邮箱地址可选。如果提供,您的电子邮件将不会被公布或共享。