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大约 14,700 年前,给格陵兰岛带来降雪的天气模式在一年之间发生了转变——这种突变模式在 12,900 年前和 11,700 年前再次出现,当时地球的气候变成了今天我们所享受的气候——这是根据从北部岛屿采集的冰芯中保存的记录得出的。这些快速变化——从变暖到变冷再到变暖的转变——在没有温室气体变化的情况下,可能预示着我们未来会发生突发的、灾难性的气候变化。
哥本哈根大学冰雪与气候中心的冰川学家苏恩·奥兰德·拉斯穆森说:“造成这些突变气候变化的原因是环流变化,而且这些变化或多或少是一年之间发生的。”他是分析从冰盖下 10,000 英尺(3,085 米)深处提取的冰管年度数据的团队成员之一,这些冰管由北格陵兰冰芯项目(一个钻探考察队)收集。
研究人员观察了冰芯中的三个变量:灰尘量、氢的种类和冰中氧的种类。研究小组在《科学》杂志上报告说,从每年的灰尘量来看,大约在这些转变开始时,从亚洲沙漠(格陵兰岛上沉降的灰尘来自那里)一路到达格陵兰岛的砂砾减少了。
拉斯穆森说:“如果灰尘中的情况开始首先发生变化,那么我们正在寻找格陵兰岛以外的[气候变化]触发因素。”“那可能是季风变化,”因为亚洲不同的降雨模式会影响大气中的灰尘水平。
大约在灰尘水平发生变化的五年后,冰中蕴藏的重氢水平表明,天气模式正在发生变化,并推动了格陵兰岛的降水,而这些降水来自与此前岛上降雨来源不同的海洋区域蒸发的水。这种变化在短短一年内就发生了。同样参与这项研究的哥本哈根大学冰川学家多尔特·达尔-延森说:“在冰川时期,突然的变暖表明大气环流逐年发生变化。”
在这种突然转变之后,在随后的几十年里发生了高达 20 华氏度(10 摄氏度)的变暖,这种变化最终导致了至少 33 英尺(10 米)的海平面上升,因为格陵兰岛上的冰融化了。
根据本周《科学》杂志上的另一篇论文,格陵兰岛可以快速变化,甚至名副其实。来自海洋的沉积物岩芯显示,早在 125,000 年前,格陵兰岛上就生长着云杉甚至蕨类森林。这意味着格陵兰岛的冰盖——如果全部融化,可能会导致高达 75 英尺(23 米)的海平面上升——的生长和缩小频率远高于此前所知。
研究报告的合著者,蒙特利尔魁北克大学的地球化学家克劳德·希莱尔-马塞尔说:“这些发现引发的问题是:为什么格陵兰岛冰盖在如此低的纬度下,在目前的间冰期[时期]一直保持如此稳定?鉴于格陵兰岛冰过去的不稳定性和对温度的敏感性,人们对其在全球变暖压力下的未来感到严重担忧。”
要理解这种威胁,可能需要通过冰层追溯到更久远的过去,回到 13 万年前的最后一个温暖时期——埃米安时期——当时整个格陵兰岛的温度要高出 9 华氏度(5 摄氏度)。一个名为 NEEM(北格陵兰埃米安冰钻计划)的冰芯,可以解决这个问题,目前正在作为正在进行的国际极地年的一部分进行提取。拉斯穆森指出:“环流变化发生在几年内。温度变化发生在几十年内。我们越是强迫一个系统,我们就越有可能得到某种剧烈的反应。”