从过去的气候事件中学习

以前海洋的循环有不同吗?那时候发生了什么?
9月14日

采访

大卫·索恩利博士,伦敦大学学院

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图2:在南极洲钻探冰芯。

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气候的变化影响海洋,反过来,海洋的变化又影响气候。但是,海洋在过去的循环是否有所不同呢?我们怎么知道呢?Kat Arney采访了伦敦大学学院的David Thornalley。

大卫:它的流通并不总是像我们今天看到的那样。正如我们之前所说,气候在温暖的间冰期气候和寒冷的间冰期气候之间摇摆不定。我们认为这些气候变化也与不同类型的海洋环流有关。

凯特:那么,你能给我举一些我们所知道的海洋变化的例子吗?我想让我们从一个非常大的时间尺度开始?

大卫:那么,如果我们从这个大的时间尺度开始——这个冰期和间冰期10万年的气候变化时间尺度——一个很好的例子是,如果我们看看南大洋。

凯特-那么,我们在这里讨论的是什么样的区域?

大卫:南大洋,是地球底部的那部分,环绕着南极洲的海洋。这是今天海洋中非常重要的一部分,因为富含溶解二氧化碳的深水可以在这里上涌并到达表面。在那里,它将二氧化碳释放到大气中。

Kat -我们知道在这十万年的时间尺度上它是如何变化的吗?

大卫:所以,我们认为在过去,这种富含二氧化碳气体的上涌量已经发生了变化。我们过去已经失去了一些二氧化碳的泄漏。因此,在冰川气候中,我们认为发生过的一个例子是它变得更冷,我们在南极洲周围有海冰的扩张。它起到了将二氧化碳困在海洋中的封顶作用。海洋和气候之间有这样的反馈,气候越冷,海冰就会变大。这意味着你在海洋中限制了更多的二氧化碳。这反过来意味着气候变得更冷,我们的海冰增加,吸收更多的二氧化碳。你可以进入非常寒冷的冰川气候的极端状态。

凯特-但我们现在不是那样了。很明显,我们在南部有一个小得多的冰帽。我们知道是什么导致了这种变化,从那以后事情又发生了什么变化?

大卫:气候变化有自然驱动因素——地球轨道的变化可以帮助启动这些反馈过程。因此,我们能够通过海冰走出冰川,逐渐融化。我们只是反向运行反馈过程。海冰融化使一些二氧化碳释放出来,我们对这个过程进行反馈,直到我们达到当前温暖的气候,就像我们今天所处的间冰期。所以,我们在寒冷和温暖的冰川气候之间拉锯。

凯特:那么,这是在几十万年的尺度上。那么一千年甚至几百年的气候变化呢?

大卫:那么,我们可以看看另一个有趣的领域,海洋是如何影响气候的,如果我们转到地球的其他地区。如果我们现在一直到北大西洋北部,这是一个重要的区域,我们有温暖的地表水,向北流动,然后下沉,然后向南流动。这就像一条巨大的海洋传送带,向北输送热量,帮助英国和北欧保持温暖。我们认为传送带的强度可能在过去发生了变化。我们所知道的是,在大范围内,它在过去已经减弱了。但最大的问题是,在这些较短的时间尺度上——这些世纪的时间尺度上——传送带强度的摆动是否影响了我们的气候?

凯特:因为我记得看过中世纪的照片,他们在泰晤士河上滑冰之类的。这与这些较小的变化有关吗?

大卫:有可能,很多人都在努力研究这个问题。但也有可能在这些较冷的气候中,有一条较弱的传送带将较少的热量带到北方,这可能导致了这些较冷的气候,我们将其与小冰河期联系起来。

凯特:那么,那是几十万年,几百年。这些变化是在几十年内发生的吗?我们可以在什么样的短尺度上看到这些变化,为什么这些变化很重要?

大卫:当我们观察这些短时间尺度时,我们可以考虑我们在地表看到的水质量的变化。因此,在北大西洋,我们有寒冷的北极水,然后我们有温暖的热带水向北流动。水质量类型的平衡很重要。不同种类的鱼类和不同种类的浮游生物生活在不同的水域。因此,这种变化的水团会影响鱼类资源的位置。我们有记录表明,温暖的海水在挪威海岸上下移动。但它们与挪威海岸上下不同鱼类产量的历史文献有关。因此,我们显然对我们今天看到的自然变化感兴趣。这对今天的鱼有什么影响?

凯特-那是鱼。很明显,这是非常重要的,但是当我们从短期、中期和长期来看这些摇摆时,它们告诉我们什么,因为媒体上有很多关于“气候变化。也许这只是一个晃动。”我们怎么知道什么是摇摆,什么是真正令人担忧的呢?

大卫:所以,这是我们应该回顾过去的重要原因之一,因为它让我们看到我们可以期待什么样的变化。显然,我们必须考虑到是什么导致了这种变化。今天,我们担心人类对气候的影响。但我们想看看自然变化是什么,并监测今天的气候系统,我们是否看到了任何超出我们对自然变化预期范围的意外情况。这时我们开始看到一些意想不到的东西。我们会想,“坚持住!也许我们需要意识到这一点,也许我们确实需要有所关注。”这不仅仅是地区变化的问题,也许英国会更暖和一点,那就好了。这是关于海洋环流对全球的影响。

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