研究人员发现小冰河时代的惊人成因

马萨诸塞大学阿默斯特分校的一项新研究为历史气候学、环境历史和地球科学中的一个紧迫问题提供了新的答案：是什么导致了小冰河时代？ 正如我们现在所知，答案是一个悖论：变暖。

小冰河期是过去 10,000 年中最冷的时期之一，这一时期的寒冷在北大西洋地区尤为明显。 这场寒潮的确切时间线已引起学者们的争论，似乎始于大约 600 年前，是造成整个欧洲农作物歉收、饥荒和流行病的罪魁祸首，造成数百万人的苦难和死亡。 到目前为止，导致这种极端气候条件的机制仍然没有定论。 然而，最近发表的一篇新论文 科学进步 导致小冰河时代的事件的更新图片。 令人惊讶的是，冷却似乎是由异常温暖的咒语引起的。

当第一作者、麻省大学阿默斯特分校地球科学博士后研究员兼讲师弗朗索瓦·拉普安特和麻省大学阿默斯特分校地球科学杰出教授雷蒙德·布拉德利开始仔细研究 他们重建了 3000 年的北大西洋海面温度，其结果发表在 美国国家科学院院刊 在 2020 年，他们注意到了一些令人惊讶的事情：从 13 世纪后期非常温暖的条件突然变化到 15 世纪初期前所未有的寒冷条件，仅在 20 年后。

使用几个详细的海洋记录，拉普安特和布拉德利发现有异常强烈的向北温暖过渡。 水 在 13 世纪后期，在 1380 年左右达到顶峰。因此，格陵兰岛南部和北海的水域比平时温暖得多。 “以前没有人意识到这一点，”Labpointe 指出。

通常，温水总是从热带过渡到北极。 这是一个众所周知的过程，称为大西洋子午线反转 (AMOC)，类似于行星传送带。 通常，来自热带的暖水沿着北欧海岸向北流动，当它到达 高纬度地区 遇到寒冷的极地水域，它会失去热量并变得更稠密，导致水沉入海底。 这个深水地层然后沿着北美海岸向南流动，并继续环绕地球。

但是在 1300 年代后期，AMOC 显着增强，这意味着比平时更多的暖水向北移动，反过来又迅速失去了北极冰层。 在公元 13 世纪后期和 14 世纪的几十年里，大量的冰流入北大西洋，不仅使北大西洋水域变冷，而且降低了它们的盐度，最终导致 AMOC 崩溃。 正是这种崩溃导致了显着的冷却。

快进到我们的时代：在 1960 年代和 1980 年代之间，我们还看到 AMOC 迅速加强，这与格陵兰上空大气中的持续高压有关。 Labpointe 和 Bradley 认为同样的大气状态发生在小冰河时代之前——但是是什么导致了 1380 年代这种持续的高压事件？

La Pointe 发现答案就在树上。 一旦研究人员将他们的结果与保存在树木年轮中的放射性碳同位素所揭示的太阳活动的新记录进行比较，他们发现在 13 世纪后期记录了异常高的太阳活动。 这种太阳活动导致格陵兰上空的大气压力上升。

与此同时，地球上发生的火山喷发较少，这意味着火山灰会直接坠入空气中。 “更清洁”的大气意味着地球对太阳能输出的变化更敏感。 “从这里，高太阳活动对北大西洋大气环流的影响特别强烈，”拉普安特说。

Labpointe 和 Bradley 想知道在我们这个全球气候变化的时代是否会再次发生这种突然的降温。 他们指出，由于全球变暖，北极现在的海冰要少得多，因此不太可能发生像 15 世纪早期那样涉及海冰转移的事件。 “然而，我们必须密切关注波弗特海（阿拉斯加北部）淡水的积累，过去二十年增加了 40%。它出口到亚北极北大西洋可能对海洋环流产生强烈影响，”拉普安特说。 “此外，连续一段时间 高压力 格陵兰岛的夏季在过去十年更加频繁，并且与破纪录的融雪有关。 气候模型不能可靠地捕捉到这些事件，因此我们可能会低估冰盖未来的冰损失，因为更多的淡水进入北大西洋，可能削弱或瓦解 AMOC。”以解决这些疑虑。