科學家發現大洋漩渦機制對地球氣候演變有重大影響
一項發表在《自然-通訊》(Nature Communication)上的前沿研究應用了希伯來大學三位研究人員兩年前開發的新型分析模型,重點研究了海洋表面由風驅動的環流,並強調了海洋盆地幾何形狀的關鍵作用。
研究人員發現了一種以前未知的白堊紀氣候機制,它將大陸運動與影響溫度梯度的洋流擾動聯繫起來。這項研究不僅加深了我們對古代氣候動力學的理解,也強調了海洋過程在當今氣候系統中的作用。
這項研究由希伯來大學博士生Kaushal Gianchandani 在希伯來大學地球科學研究所Nathan Paldor 教授和Hezi Gildor 教授的指導下,與希伯來大學Ori Adam 教授和Sagi Maor 教授以及英國布里斯托爾大學Alexander Farnsworth 博士和David Lunt 教授合作完成。
這項研究探討了白堊紀時期的氣候,大約在今14,5億到6,600萬年前,當時空氣中存在大量二氧化碳(暖化氣體)。它研究了大洋漩渦是如何影響這兩個區域之間的溫差的,大洋漩渦將溫暖的海水從熱帶移向兩極。這種溫差對於理解為什麼白堊紀有如此多不同種類的動植物至關重要。
在研究中,科學家旨在揭示地球上大陸排列所導致的洋流模式(迴旋環流)變化與恐龍橫行地球的白堊紀時期溫度梯度變化之間的複雜關係。為此,他們利用模擬古代氣候的電腦模型進行了全面分析。
他们的研究结果表明,白垩纪时期地球大陆的运动导致负责将暖水从赤道带到两极的大型洋流漩涡减速。这种减速扰乱了海洋调节其表面温度的方式,导致当时两极和热带地区的温差显著增大。这些发现与白垩纪时期的地质证据相吻合,使人们对过去的气候动态有了更全面的了解。
主要收穫:
發現以前未知的機制: 這項研究揭示了一種以前未知的機制,它對白堊紀時期的地球氣候產生了重大影響。此機制與大陸分佈的變化有關,而大陸分佈的變化會影響洋流模式及其對溫度梯度的影響。
對當代氣候的影響: 雖然這項研究主要側重於白堊紀時期,但它對我們了解當代氣候系統也有影響。它強調了海洋渦旋(環流模式)在塑造氣候動態方面的重要性,無論是在過去還是在今天。它強調了地球氣候的複雜性,以及二氧化碳濃度以外的其他過程可能對其產生的強烈影響。
關注白堊紀: 研究主要集中在大約1.45 億年前到6,600 萬年前的白堊紀氣候。這段時期的特徵是大氣中二氧化碳含量高,而二氧化碳是一種溫室氣體,會影響全球氣溫。
海洋漩渦(迴旋環流)的作用: 這項研究調查了大型海洋漩渦(即迴旋環流)在將暖水從熱帶輸送到兩極方面的作用。了解這些洋流如何影響兩極和熱帶之間的溫差,對於理解白堊紀的生物多樣性和氣候至關重要。
大陆运动的影响: 研究结果表明,白垩纪时期地球大陆的运动扰乱了负责输送暖水的大型洋流。这种干扰导致当时两极和热带地区的温差显著增大。
地質證據的驗證: 研究結果與白堊紀時期的地質證據相吻合,為所提出的機制提供了進一步支持,並加深了我們對過去氣候動態的理解。
總之,這項研究有助於我們深入了解海洋環流模式、赤道-極地溫差和過去氣候條件之間的複雜關係。雖然它主要有助於我們了解地球的古代氣候,但它也強調了海洋過程在塑造當代氣候系統的重要性。由於海洋環流模式在調節全球氣候方面繼續發揮至關重要的作用,這些知識有可能有助於模擬和預測現代氣候變遷的影響。