预测厄尔尼诺天气周期的行为对于预报员和气候科学家来说是一项挑战,而且风险很高。
由热带太平洋海面温度变化驱动的厄尔尼诺现象及其对应现象拉尼娜现象,可能会对数百甚至数千英里外的天气状况产生重大影响。研究表明,灾难性洪水、干旱、疾病爆发、野火甚至社会动荡都与被称为厄尔尼诺-南方涛动的气候周期有关。
然而,科学家们一直在努力理解气候变化是否正在改变这一周期。气候模型产生了相互矛盾的结果,而厄尔尼诺-南方涛动事件的可靠仪器记录始于20世纪初。
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现在,一项新的研究建立在先前通过检查珊瑚生长来重建厄尔尼诺现象过去行为的努力之上,表明在过去的几十年中,厄尔尼诺和拉尼娜事件变得更加多变和强烈。
“我们回答了这样一个问题,即厄尔尼诺现象相对于近期自然变化是否正在发生变化?” 佐治亚理工学院的气候科学家金·科布说道,她领导了昨天发表在《科学》杂志上的这项研究。“答案是肯定的,暂时是这样。”
她研究的珊瑚所描绘的7000年景象表明,随着大气中二氧化碳水平的上升,厄尔尼诺现象可能会变得更强,科布说。
但研究人员需要做更多的工作——包括共同努力填补厄尔尼诺现象过去行为记录中的空白——才能证明这种联系,目前这只是一种初步的联系,她说。
“它可能会被推翻,”科布说。“但无论结果如何,有了更多的数据,我们就会更有信心。”
珊瑚岩芯讲述故事
新的分析基于科布描述为数据“首付”的样本,使过去7000年中可用的珊瑚岩芯数据量增加了三倍。
科布和她的同事从太平洋中部莱恩群岛中的圣诞岛和范宁岛两个小岛上的化石珊瑚中提取了17个岩芯。
研究人员一丝不苟地逐毫米检查每个岩芯,并使用放射性测年法来确定每个样本的年代。
为了确定每块珊瑚在生命周期中温度和降水是如何变化的,科学家们追踪了两种氧同位素 O-18 和 O-16 比例的变化。在温暖多雨的厄尔尼诺时期,生长的珊瑚中 O-18 含量较少。在凉爽干燥的拉尼娜事件期间,新珊瑚中的 O-18 含量更高。
将这17个珊瑚样本的数据拼接在一起——每个样本覆盖 20 到 80 年的时间——使科学家能够重建数千年前的厄尔尼诺-南方涛动周期。
结果表明,厄尔尼诺-南方涛动周期的可变性和强度在 20 世纪比 7000 年化石记录中的大多数时期都更大——但科学家表示,这一事件并非史无前例,并指出 17 世纪早期也出现过类似的时期。
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