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

  • 寒冬时节塔克拉玛干治沙正酣

  • 在规范中聚起外摆经营烟火气 上海激发消费新活力

独家策划

推荐阅读
在斯图尔特的农场,赞比亚大豆科技小院首席专家、吉林农业大学教授魏健疆手把手教会当地农户“作物—菌物—肥料”闭环生产。
2026-01-12 08:59
记者1月11日从国家数据局获悉,国家数据局将进一步研究借鉴其他领域登记制度的经验做法,不断吸收社会各界的意见建议,创新建立适应数据特点的登记制度,更好推进数据流通使用,释放数据要素价值。
2026-01-12 08:54
目前团队正牵头建设贵州省人工智能实验室,将吸引更多算力产业链上下游企业集聚贵州,助力数字经济高质量发展。
2026-01-12 08:53
为适配医保业务的新形势新要求,助力中医药产业高质量发展,近日,国家医保局修订中药饮片医保编码规则。这相当于给每一味中药饮片都配上了新的“医保身份证”。
2026-01-12 08:51
以大模型为代表的新一代人工智能技术,深度赋能医疗健康领域,在医学影像判读、疾病风险预警、辅助诊疗决策等领域展现出巨大潜力和应用价值,有力助推临床诊疗模式优化升级,
2026-01-12 03:05
这条光缆,打破了地理困局,让贵州算力真正具备了“走出去”的能力。光缆为算力的灵活调配贯通了“路”,“息壤”平台如同光缆上的“智能交通指挥中心”,将西部算力资源与东部算力需求精准匹配。
2026-01-12 08:53
8日,中国载人航天工程办公室发布2025年度《中国空间站科学研究与应用进展报告》。
2026-01-09 02:45
日前,生态环境部与国家统计局联合印发《关于发布2023年电力二氧化碳排放因子的公告》,以便于不同主体核算电力消费的二氧化碳排放量。
2026-01-09 02:45
近日,中国农业科学院农产品加工研究所联合国内外科研团队,系统揭示了小麦基因型、灌溉条件、储存方式及制粉工艺影响面团流变特性及产品质量的微观和介观机制。
2026-01-09 02:45
各地要强化标准牵引,结合相关部门人工智能终端智能化分级标准制定和产品智能化等级认定等情况,合理确定补贴品类。
2026-01-09 09:05
从中国机械工业联合会获悉,“十四五”时期是我国环保装备制造行业技术创新爆发期,产业链自主可控率超90%,核心专利数量全球第一,技术装备水平跃升,国际竞争力显著提升,国际市场占有率达23.1%。
2026-01-09 02:55
CES历来是观察前沿技术走向的重要窗口。今年,一个新词被频频提及——“物理人工智能(物理AI,Physical AI)”。
2026-01-08 18:29
从7日在京召开的全国知识产权局局长会议上了解到,根据世界知识产权组织最新发布的《2025年全球创新指数报告》,我国“综合排名进前十、单项排名‘双第一’”。
2026-01-08 02:20
近日,中央农村工作会议在北京召开。会议强调,“加强农业关键核心技术攻关和科技成果高效转化应用,因地制宜发展农业新质生产力”,为做好“三农”工作提供了重要指引。
2026-01-08 02:20
时序轮转一甲子,肇始于一间实验室的中国科技考古,历经六十载深耕求索,终从一片学术荒原,昂首跻身世界学科前沿之列。六十年来,中国科技考古依靠工作者们的汗水、智慧与坚守,写成一段传奇。
2026-01-08 02:20
冰冷坚硬的金属骨架、精确运转的齿轮电机……这,是不是你脑中的“机器人”?其实,还有一种机器人:它们没有坚硬的躯壳,而是以柔软的身体探索世界,它们并不强壮,却不会轻易损坏——这,就是软体机器人。它们像章鱼、蚯蚓、水母等自然界生物一样灵动,能够弯曲、伸展、钻入狭缝,展现出前所未有的环境适应力。
2026-01-08 02:25
近日,工业和信息化部正式公布我国首批L3级有条件自动驾驶车型准入许可,两款分别适配城市拥堵、高速路段的车型将在北京、重庆指定区域开展上路试点。
2026-01-08 02:25
“激光不是自然光,它是人类创造的‘最准的尺’‘最利的刀’,更是能为人类需求精准调光的‘魔法师’。”1月6日,科学家精神百场讲坛在扬州大学开讲,中国科学院院士、天津大学教授姚建铨向现场听众分享了自己60年的科研历程与心得。
2026-01-07 02:30
以前医生判断大脑是否健康,需要进行磁共振检查,这个检查结果用的是西方人群的参考标准。
2026-01-07 02:30
从中国科学院大连化学物理研究所获悉,“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”项目已在中国空间站内开展。神舟二十一号航天员乘组共同在轨操作该项目实验,其中,中国科学院大连化学物理研究所研究员张洪章作为载荷专家发挥了其专业优势。
2026-01-08 02:20
加载更多