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新研究发现全球变暖导致风雨带北移

2013年10月16日 11:27 来源:科技日报 参与互动(0)

  据物理学家组织网近日报道,美国哥伦比亚大学拉蒙特—多尔蒂地球观测站的一项新研究发现,在全球持续变暖的情况下,地球上的风雨带向北推移,这可能致使中东、美国西部和亚马逊河流域等地区更为干燥少雨,同时使得亚洲季风带和非洲的赤道地带更加多雨。该研究结果刊登在最新一期的美国《国家科学院学报》上。

  历史上的北移

  哥伦比亚大学的气候科学家华莱士·布勒克说,研究预测,约1.5万年前最后一个冰河时代地球开始变暖。由于北大西洋开始更有力地翻滚,使得北极海冰融化,制造了与南半球南极洲周围海冰扩展相反的温度。两极之间的温度梯度似乎已经将热带雨带和中纬度急流北推,重新以两个频段分配了地球上环绕的水。

  从树木年轮、极地冰芯、洞穴信息到湖海沉积物,研究人员收集到世界各地的气候数据,并推测,从大约1.4万年到1.27万年前,当北半球升温,风雨带向北移动。

  那时,在热带雨带的南部边缘,玻利维亚安第斯山脉Tauca湖近乎干涸,而在巴西东部的河流慢慢变成涓涓细流,在同一地区雨养的石笋停止生长。在中纬度地区,急流向北前进可能造成了Lisan湖下沉,其是约旦—死海裂谷区的前体,连同几个在美国西部的史前湖泊也一样,包括今天犹他州的邦纳维尔湖。

  同时,热带降雨向北迁移再填装了委内瑞拉卡里亚科盆地、东非维多利亚湖和坦噶尼喀湖一些河流的消耗,中国葫芦洞的石笋长得更大了。在此期间,亚洲季风变得更强,该证据显示在格陵兰岛的冰芯里。

  间或向南逆转

  从大约1300年到1850年,该过程反向进行。研究人员推测,北欧从中世纪时代的相对温暖过渡到较冷即所谓的小冰期。

  气候记录显示,北大西洋的海洋环流放缓及海冰扩张。与此同时,亚洲季风降雨量下降,从而导致一系列干旱,致使柬埔寨古代高棉文明、中国的明朝衰落,以及现今的越南、缅甸和泰国王国的崩溃。

  在南半球新西兰南阿尔卑斯山的冰川重建扩展表明,在中世纪中纬度地区可能更冷,这支持了在两半球之间刮风下雨模式变更温度对照的观点。

  每年地球上的风雨带发生类似的迁移。在北方的夏季,随着更多的大洲吸收太阳的能量,北半球南部的升温,热带雨带和中纬度的急流向北推移。当冬天北半球变冷,风雨带向南恢复原状。

  有时候,风雨带重置要较长的时间。在上世纪七八十年代,热带的雨带南移,由于空气污染致使北半球冷却,这被认为给非洲萨赫勒地区带来了毁灭性的干旱。热带雨带自从恢复以来会向北移动。研究人员说,最近在叙利亚、美国西部和巴西东北部会有许多干旱。

  北方变暖更甚

  今天,随着北极海冰再次消退,以及北半球升温的速度超过南方,历史可能重演。布勒克说:“如果曾在冰川消退期发生的各种变化出现在今天,将有非常大的冲击。”

  在研究中,至少有一个气候模型显示,当二氧化碳浓度增加和温度变暖,热带雨带北移。从事建模工作并支持作者假设的华盛顿大学大气科学家达根·瑞森说:“参看这些古记录真的很重要。这些变化是巨大的,就像我们对于全球变暖的预期。”

  研究人员承认,他们的假说有一些漏洞。在过去,海冰覆盖的变化驱动两个半球之间的温度梯度,而今天迅速上升的工业碳排放量要负一定的责任。到目前为止,还没有明确的证据表明,海洋环流在北大西洋增加或在亚洲各地的季风降雨加强。尽管有推测认为,燃烧化石燃料所产生的硫酸盐气溶胶可能会遮蔽这种效应。

  美国斯克里普斯海洋研究所的气候科学家杰夫说:“当北半球的空气污染下降,气温暖和,建立起与促使风雨带再向北移动相反的温度。由于硫酸盐气溶胶对酸雨和健康的影响,其可能会在未来几十年间得以清理。因此,布勒克可能将在坚实的基础上,预测北方变暖的速度最终大大超过南方。”

【编辑:张卓】
 
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