科學(xué)家們已經(jīng)能夠破譯地球在圍繞太陽運(yùn)行時(shí)的傾斜和搖擺在推動(dòng)全球冰期周期中所發(fā)揮的確切作用。他們對(duì)自更新世早期以來傾斜度和歲差對(duì)北半球冰層融化的影響有了新的認(rèn)識(shí)。

在2022年5月26日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)新研究中，來自卡迪夫大學(xué)的一個(gè)研究小組已經(jīng)能夠準(zhǔn)確地指出地球在圍繞太陽運(yùn)行時(shí)的傾斜和搖擺在過去200萬年左右是如何影響北半球的冰原融化的。

科學(xué)家們?cè)缇鸵庾R(shí)到，北半球大規(guī)模冰原的消長(zhǎng)是由地球圍繞太陽的軌道的幾何形狀變化造成的。

地球的幾何形狀有兩個(gè)方面可以影響到冰原的融化：傾斜度和歲差。傾斜度是地球圍繞太陽運(yùn)行時(shí)的傾斜角度，是地球有不同季節(jié)的原因。

歲差是指地球在旋轉(zhuǎn)時(shí)的擺動(dòng)，很像一個(gè)稍微偏離中心的陀螺。這種擺動(dòng)的角度意味著有時(shí)北半球離太陽最近，而其他時(shí)候南半球離太陽最近，這意味著大約每隔一萬年，一個(gè)半球的夏天會(huì)比另一個(gè)半球更暖和，然后才會(huì)轉(zhuǎn)換。

科學(xué)家們已經(jīng)確定，在過去的一百萬年左右的時(shí)間里，通過氣候系統(tǒng)內(nèi)復(fù)雜的相互作用，傾斜度和歲差對(duì)北半球冰原消長(zhǎng)的綜合影響導(dǎo)致冰期周期持續(xù)約10萬年。

然而，在100萬年前，在一個(gè)被稱為更新世早期的時(shí)期，冰期周期的持續(xù)時(shí)間只由傾斜度控制，這些冰期周期幾乎正好是41000年。

幾十年來，科學(xué)家們一直在困惑，為什么在這一時(shí)期，在驅(qū)動(dòng)冰期周期方面，歲差沒有發(fā)揮更重要的作用。

在他們的新研究中，卡迪夫大學(xué)的團(tuán)隊(duì)揭示了新的證據(jù)，表明在更新世早期，歲差確實(shí)發(fā)揮了作用。

他們的研究結(jié)果表明，由歲差驅(qū)動(dòng)的更強(qiáng)烈的夏季一直導(dǎo)致北半球冰原融化，但是在100萬年前，這些事件的破壞性較小，并沒有導(dǎo)致冰原的完全崩潰。

該研究的主要作者、卡迪夫大學(xué)地球和環(huán)境科學(xué)學(xué)院的Stephen Barker教授說：“北半球更新世早期的冰原比最近的冰原要小，而且僅限于高緯度地區(qū)，在那里傾斜度的影響比歲差的影響要大。這可能解釋了為什么我們花了這么長(zhǎng)的時(shí)間才找到早更新世期間歲差強(qiáng)迫的證據(jù)?！?/p>

“這些發(fā)現(xiàn)是一項(xiàng)重大努力的結(jié)果，涉及到12年多的艱苦工作，在實(shí)驗(yàn)室里處理了近10000個(gè)樣本，并開發(fā)了一系列新的分析方法。得益于此，我們終于可以解決古氣候?qū)W中一個(gè)長(zhǎng)期存在的問題，并最終促進(jìn)對(duì)地球氣候系統(tǒng)的更好理解。”

“如果我們希望預(yù)測(cè)下個(gè)世紀(jì)及以后的變化，提高我們對(duì)地球氣候動(dòng)態(tài)的理解，甚至是在遙遠(yuǎn)的過去，是至關(guān)重要的。正在進(jìn)行的變化可能是人為的，但只有一個(gè)氣候系統(tǒng)，我們需要了解它?！?/p>