点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:地球轨道变化可触发气候突变
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

地球轨道变化可触发气候突变

来源:科技日报2021-11-11 09:35

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  以史为鉴,可以知兴替。这个“史”不仅仅是人类文明演化历史,更是漫长的地球自然变化史。

  “利用复杂气候模型,我们对过去三四万年的气候瞬变进行模拟实验,首次证实地球轨道的变化可以直接触发气候突变,系统论证了地球轨道变化对气候突变的双重调节控制。”11月4日,中国科学院(以下简称中科院)地球科学卓越创新中心、青藏高原研究所研究员,兰州大学教授张旭告诉科技日报记者。

  这项研究为理解更新世气候突变事件的触发机理提供了全新的动力模型。相关研究成果在线发表于《自然·地球科学》杂志。

  能够直接触发大西洋经向翻转环流突变

  约270万年前,随着北半球大陆冰盖的逐渐发育,气候系统开始经历以万年尺度为周期的冷暖交替,即我们熟知的冰期—间冰期气候旋回。在冰期气候背景下,全球气候频繁出现千年尺度的气候突变事件。20世纪80年代,有学者指出,气候突变的主要原因与大西洋经向翻转环流的变化有关。

  “这一观点在30多年的持续研究中得到普遍认可,但对其触发机理存在多种推测。有学者提出,其可能与海洋环流的内部变率有关,或是由冰盖或者海冰的消融所致。还有学者指出大气二氧化碳浓度和南半球西风带也起到积极的作用。但这些推测主要集中在地球系统的内部因素。”张旭介绍。

  以往的大量研究已证明,地球轨道变化可通过气候内部因素的变化(例如冰量变化)调节控制气候突变事件的发生,即轨道对气候突变存在间接调节控制。

  那么,地球轨道变化是否可以直接触发千年气候突变事件呢?

  为此,研究人员首先开展了过去4万年至3.2万年的气候瞬变模拟实验。在实验中,研究人员仅将地球轨道参数作为变化量,而如冰量、温室气体等其他所有的环境变量均保持恒定,以此检验地球轨道变化是否可以直接触发大西洋经向翻转环流的突变。

  实验结果显示,大西洋经向翻转环流出现了类似于气候记录中的千年尺度震荡,相应的温度和降水变化也与气候记录有较好的一致性。“中国黄土、石笋、湖泊清晰记录了千年尺度的突变事件。这些突变事件对我国自然环境产生了重大影响。我们在复杂气候模型中首次证实了地球轨道变化可直接驱动气候突变。”中科院院士、中科院青藏高原研究所所长陈发虎强调。

  可以帮助人类建立对“后天”的科学认识

  随后,研究人员又进行了轨道参数的单一强迫实验,即仅改变地轴倾角、离心率和岁差,进一步定性不同轨道参数变化对气候突变的影响。

  研究发现,岁差的变化可通过影响北半球低纬地区的夏季太阳辐射,调节大气水汽从大西洋向太平洋的输送强度,进而调控北大西洋的海表盐度,引起大西洋经向反转流的突变。

  同时,地轴倾角可通过影响北半球高纬地区的年平均太阳辐射的变化,调控北大西洋深层水生成区的海水温度以及海冰面积,进而影响表层海水垂直混合的强度,引起突变。“这组数值实验证实了单一轨道参数的变化也可直接触发北大西洋海洋环流的突变,即轨道变化对气候突变的直接调节控制。”张旭解释。

  为了系统地厘清地球轨道变化调制千年气候事件的规律,研究人员又通过大量的数值实验,总结出了解释更新世不同时期千年气候事件的动力概念模型。“我们的模型被证实不仅适用于晚更新世,也适用于中早更新世。”张旭说。

  陈发虎表示,通过这些研究,我们可以确定,更新世以来冰期中的千年尺度气候事件很可能一直受到极地冰盖变化和地球轨道参数变化的双重调节控制。但是,轨道尺度气候变化和千年尺度气候突变如何协同影响更新世以来的气候演变,还需通过含冰盖动力过程的地球系统模型做进一步研究。

  “科学家们通过对古气候现象背后机理的研究,尝实揭示不同时空尺度气候过程的协同作用对气候变化的影响,努力掌握气候演变的规律。这不仅对于人类预测和应对未来气候突变有巨大而深远的意义,也可以帮助人类建立起对于‘后天’更加科学和理性的认识。”陈发虎说道。(陆成宽)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 广西南宁:黄花风铃木盛放

  • 浙江桐庐:元宵民俗大踩街

独家策划

推荐阅读
国家统计局2月28日公布《2025年国民经济和社会发展统计公报》。
2026-02-28 17:21
人们常说“眼见为实”,但如果今天再问一个问题:照片还能算现实的记录吗?答案或许已经不像过去那么简单。
2026-02-28 10:27
国家能源局27日发布的数据显示,目前,全国已有84个绿电直连项目完成审批,新能源总装机规模3259万千瓦。
2026-02-28 10:25
“具身天工3.0”刚刚发布——首届机器人半马赛事冠军正在加紧训练,成绩有望大幅提升;朱雀三号重复使用火箭蓄势待发,计划二季度再次挑战回收复用;小米汽车超级工厂的生产线一片繁忙,累计交付量已突破60万辆……
2026-02-28 10:23
今年以来,水利部指导督促各地抢抓河湖枯水期、施工影响小的窗口期,不断推动国家水网联网、补网、强链。
2026-02-28 10:22
几十年来,关于月球早期磁场是强是弱,科学界一直争论不休。如今,英国牛津大学科学家通过分析阿波罗任务带回的样本,发现月球曾拥有极强磁场,强度甚至一度超过地球磁场。
2026-02-28 10:19
发现分数量子反常霍尔效应和里德堡莫尔激子态,解决超导量子计算难题,攻克国产无液氦稀释制冷机和极高场全超导磁体等关键实验技术……
2026-02-27 09:39
2026年伊始,从美国拉斯维加斯消费电子展(CES)到中国春晚,中国自主研发的人形机器人频频“破圈”,多家中国企业的产品和应用不仅在海外业界引发热议,更是在全球社交媒体平台和国际媒体不断“刷屏”。
2026-02-27 09:36
中国人的“果盘子”里,苹果占据着举足轻重的地位。产业端加速向“数管+机器换人”转型,直播带货、跨境电商等新业态的兴起,也让中国苹果加速走向全球。
2026-02-27 09:35
随着2022年北京冬奥会的成功举办和“带动三亿人参与冰雪运动”目标的实现,中国滑雪装备产业正迎来前所未有的发展机遇。从笨重单调到轻便智能,从依赖进口到本土品牌崛起,滑雪装备的变迁不仅折射出中国冰雪运动的普及,更勾勒出一个新兴消费市场的崛起轨迹。
2026-02-27 09:32
记者从西北大学获悉,该校生命科学学院灵长类行为与进化发育研究团队的研究,揭示了亚洲叶猴物种表型的演化之谜。
2026-02-27 09:30
中国科学院近代物理研究所核结构研究团队与合作者通过高精度实验,明确了一种钼同位素释放其储存能量的关键机制,在原子核能量可控释放研究领域取得重要进展。
2026-02-26 09:46
电感器如同现代电子设备的“心脏”,让电流有序流动、设备稳定工作。
2026-02-26 09:35
“AI保姆”“智能教育助手”等产品,正以前所未有的速度和深度涌入未成年人的世界。不少家长感叹,这位无所不能、无时不在的“数字家教”成了解放自己的好帮手。
2026-02-26 13:44
全球人工智能技术迭代创新按下“快进键”,与各行业各领域的融合应用持续拓展深化。
2026-02-26 13:44
AI操控的机器人虽难以完全替代实验科学家,但AI系统已开始接管人类的数据分析师、研究编码员等工作。
2026-02-26 10:04
截至2025年,我国发明专利申请量已连续多年位居全球第一,成为名副其实的专利大国。
2026-02-26 09:55
他们走过了一段从弱到强、从“备胎”到“主角”的孤勇之路,实现了国内超低温大型制冷机市场从被国外100%垄断到国产化替代的“跨越式发展”。
2026-02-26 09:49
人工智能技术及其应用的跨领域、跨层级、跨主体特征,决定了其安全治理天然具有高度复杂性和协同需求。最后,面对人工智能技术快速迭代、应用场景动态迁移、风险形态持续演化的鲜明特点,制度体系必须具备敏捷响应与动态调适的智慧与弹性。
2026-02-25 09:45
曾经只存在于科幻电影中的“太空采矿”,正逐渐从文艺作品中的构想走进现实。
2026-02-25 09:49
加载更多