80萬年前海洋水溫巨大變化,相差7度,氧同位素分析的結論

海洋對氣候的影響非常大,並且地球氣候的變化至少有一半是海洋引起的。格陵蘭島和北極大陸的古氣候記錄表徵了這塊地區上千年來的氣候變化。

人們認為,上一個冰川期的氣候變化是由大氣和海洋的內部動力引起的,並且氣候受外力調節。現在啊,北半球冰蓋的融化以及由此產生的淡水向北大西洋的排放加速樂氣候的變化。

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大西洋子午線附近的翻轉環流的產生與北極亞極深水形成有關,導致全球氣候突然發生變化。由於淡水的強迫作用,這種氣候變化通過大氣動力學在整個北半球普遍存在。

地球MIS 19期間的氣候變化可區分自然氣候變化引起的和人為溫室氣體排放造成的當前和未來的氣候變化。在北大西洋的古氣候和古海洋學記錄中,印度洋,意大利的陸地部分,大阪灣和日本千葉,俄羅斯遠東地區的Elgygytgyn湖,貝加爾湖和南極洲,這些地區氣候變化的幅度和時間的總體一致性表明,在這些時期,全球氣候與北大西洋冰蓋動力學有關。

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黑潮洋流是西北太平洋的西部邊界流,是風驅動的北太平洋亞熱帶環流中北赤道洋流的分支,對東亞和與北向熱傳輸有關的全球氣候具有重要影響。黑潮潮流沿著日本沖繩海槽的大陸架向北流動,隨後沿著日本南部海岸流動,隨後離開日本海岸,並向東傳播,成為黑潮延伸流。

北太平洋盛行的西風的增強和南移引起海面向南位移,並在副極鋒處產生負的海溫異常,由此造成了海面溫度的劇烈變化。

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日本研究人員發現,根據日本本州島千葉組合區隆升的海洋演替過程中化石有孔蟲的氧同位素分析,西北太平洋的海表水溫在大約80萬至75萬年前發生了劇烈變化,這種海洋環境變化可能與冰融水向北大西洋的排放有關。

在冬季或春季,海洋深層浮游物種非常豐富,不受溫度和海洋內部力的影響。而日本研究者做的基於有孔蟲試驗的鎂鈣比值的古熱法推斷,在溫度沒有季節性變化的亞熱帶北太平洋,海洋深層浮游生物成分可能反映了較冷季節棲息地深度的鈣化溫度和鹽度。

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研究者發現,在最後一次冰消期間,浮游有孔蟲的相對丰度顯示出較高的百分比,達到了50%,這與中國大陸的大量淡水排放有關,也與低鹽度水密切相關。因此,在一定程度上,海水受到淡水的影響後,也能改變一些浮游生物的豐富程度。

另外,研究人員從MIS19期土壤層中收集了四種具有不同生境深度的有化石有孔蟲,並進行了氧同位素分析。研究表明,化石有孔蟲中較低的氧同位素值與較高的水溫相對應,反之亦然。除了在數萬年的時間尺度上發生的冰間循環外,每隔幾千年就重複發生極端的水溫變化,這種變化達到7度。

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海冰融水進入北極北大西洋會導致海洋風暴減弱,從而調節向北的海洋熱傳輸,然後熱再分配的中斷立即冷卻了北半球,並緩慢加熱了南半球,於是南北兩重天了,溫度發生了劇烈的變化。

南北半球之間強烈的熱反差導致熱帶輻合帶向南位移,伴隨著強風和哈德利環流的不對稱響應,接著中緯度盛行的西風的平行位移和加劇,產生海溫異常。融水輸入結束後,將熱量和水從南半球重新分配給北半球。總的來講,由於淡水強迫引起的這些大氣動力學導致海洋溫度在南北之間切換。

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並且赤道附近的暴雨也會對全球氣候造成一定影響,當地球軌道的近日點與春季或秋季的春分點重合時,地球氣候的一半變化是由赤道強迫引起的。而在整個MIS 19期間,中低緯度日曬起伏的海面變化存在季節性,並且當北大西洋強迫較弱時,這種低緯度的氣候影響會更大。

總的來講,地球氣候的變化受到多種因素影響,而其中之一,海洋氣候變化和穩定性受北大西洋氣候變化和熱帶日照強迫的影響。同時也受淡水輸入的影響,融水的輸入會讓地球南北極的溫度發生巨大變化。

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