气候学家、地球科学专家以及环境物理学者的研究表明,历史上的冰期中,夏季的日照强度对暖期和寒期的形成有着显著的影响,并在气候突变的发生中扮演了重要角色。通过对欧洲阿尔卑斯山脉石笋的研究,他们发现暖期主要出现在北半球夏季日照达到最高的时刻。
这项研究的成果已在《通讯、地球与环境》期刊上发表。
北半球的冰期特征表现为冷暖交替的剧烈变化,每次变化持续数千年。尽管这些波动的具体成因尚未完全阐明,但研究确实指出了与大陆冰盖规模相关的影响因素。
格陵兰岛的冰层在11.54万到1.47万年前记录了25个冷暖循环。研究人员对瑞士阿尔卑斯山Melchsee-Frutt洞穴系统中的石笋进行了深入研究,首次高精度地探讨了18.5万至13万年前第二个冰期的气候波动。
洞穴中的石笋是气候研究的重要证据,提供了温度、降水和植被覆盖变化的线索。海德堡大学环境物理研究所的诺伯特·弗兰克教授表示:“我们能够准确确定它们的年龄,从而分析冰期气候突变的时间顺序,我们使用氧同位素值进行判断。”
“我们的研究目标是探讨除了北半球冰量外,轨道驱动的全球日照分布变化是否会影响气候的突变,”研究负责人延斯·福尔迈斯特博士说,他在海德堡大学获得环境物理学博士学位,并在GFZ德国地球科学研究中心和波茨坦气候影响研究所工作。
研究人员通过分析Melchsee-Frutt洞穴系统石笋的年龄和氧同位素组成,探讨了倒数第二个冰期的冷暖循环变化。
“根据新获得的数据,我们能够证明温暖阶段主要发生在北半球夏季日照的高峰期,即使在冰期高峰期间,海平面(取决于大陆冰盖的体积)仍接近其最低水平,”Fohlmeister博士解释道。模型模拟也证实了这些发现。根据洞穴系统的研究数据,模拟预测了相应海平面和现有日照下暖相的频率和持续时间。
来自波茨坦气候影响研究所、波茨坦GFZ德国地球科学研究中心、海德堡大学、因斯布鲁克大学(奥地利)、瑞士洞穴学和喀斯特研究所以及喀斯特和洞穴自然遗产基金会(瑞士)的科学家参与了这项研究。
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