據物理學家組織網近日報道,美國哥倫比亞大學拉蒙特—多爾蒂地球觀測站的一項新研究發現,在全球持續變暖的情況下,地球上的風雨帶向北推移,這可能致使中東、美國西部和亞馬遜河流域等地區更為干燥少雨,同時使得亞洲季風帶和非洲的赤道地帶更加多雨。該研究結果刊登在最新一期的美國《國家科學院學報》上。
歷史上的北移
哥倫比亞大學的氣候科學家華萊士·布勒克說,研究預測,約1.5萬年前最后一個冰河時代地球開始變暖。由于北大西洋開始更有力地翻滾,使得北極海冰融化,制造了與南半球南極洲周圍海冰擴展相反的溫度。兩極之間的溫度梯度似乎已經將熱帶雨帶和中緯度急流北推,重新以兩個頻段分配了地球上環繞的水。
從樹木年輪、極地冰芯、洞穴信息到湖海沉積物,研究人員收集到世界各地的氣候數據,并推測,從大約1.4萬年到1.27萬年前,當北半球升溫,風雨帶向北移動。
那時,在熱帶雨帶的南部邊緣,玻利維亞安第斯山脈Tauca湖近乎干涸,而在巴西東部的河流慢慢變成涓涓細流,在同一地區雨養的石筍停止生長。在中緯度地區,急流向北前進可能造成了Lisan湖下沉,其是約旦—死海裂谷區的前體,連同幾個在美國西部的史前湖泊也一樣,包括今天猶他州的邦納維爾湖。
同時,熱帶降雨向北遷移再填裝了委內瑞拉卡里亞科盆地、東非維多利亞湖和坦噶尼喀湖一些河流的消耗,中國葫蘆洞的石筍長得更大了。在此期間,亞洲季風變得更強,該證據顯示在格陵蘭島的冰芯里。
間或向南逆轉
從大約1300年到1850年,該過程反向進行。研究人員推測,北歐從中世紀時代的相對溫暖過渡到較冷即所謂的小冰期。
氣候記錄顯示,北大西洋的海洋環流放緩及海冰擴張。與此同時,亞洲季風降雨量下降,從而導致一系列干旱,致使柬埔寨古代高棉文明、中國的明朝衰落,以及現今的越南、緬甸和泰國王國的崩潰。
在南半球新西蘭南阿爾卑斯山的冰川重建擴展表明,在中世紀中緯度地區可能更冷,這支持了在兩半球之間刮風下雨模式變更溫度對照的觀點。
每年地球上的風雨帶發生類似的遷移。在北方的夏季,隨著更多的大洲吸收太陽的能量,北半球南部的升溫,熱帶雨帶和中緯度的急流向北推移。當冬天北半球變冷,風雨帶向南恢復原狀。
有時候,風雨帶重置要較長的時間。在上世紀七八十年代,熱帶的雨帶南移,由于空氣污染致使北半球冷卻,這被認為給非洲薩赫勒地區帶來了毀滅性的干旱。熱帶雨帶自從恢復以來會向北移動。研究人員說,最近在敘利亞、美國西部和巴西東北部會有許多干旱。
北方變暖更甚
今天,隨著北極海冰再次消退,以及北半球升溫的速度超過南方,歷史可能重演。布勒克說:“如果曾在冰川消退期發生的各種變化出現在今天,將有非常大的沖擊。”
在研究中,至少有一個氣候模型顯示,當二氧化碳濃度增加和溫度變暖,熱帶雨帶北移。從事建模工作并支持作者假設的華盛頓大學大氣科學家達根·瑞森說:“參看這些古記錄真的很重要。這些變化是巨大的,就像我們對于全球變暖的預期。”
研究人員承認,他們的假說有一些漏洞。在過去,海冰覆蓋的變化驅動兩個半球之間的溫度梯度,而今天迅速上升的工業碳排放量要負一定的責任。到目前為止,還沒有明確的證據表明,海洋環流在北大西洋增加或在亞洲各地的季風降雨加強。盡管有推測認為,燃燒化石燃料所產生的硫酸鹽氣溶膠可能會遮蔽這種效應。
美國斯克里普斯海洋研究所的氣候科學家杰夫說:“當北半球的空氣污染下降,氣溫暖和,建立起與促使風雨帶再向北移動相反的溫度。由于硫酸鹽氣溶膠對酸雨和健康的影響,其可能會在未來幾十年間得以清理。因此,布勒克可能將在堅實的基礎上,預測北方變暖的速度最終大大超過南方。”
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