Science：地球環(huán)境研究所揭示兩極冰蓋不對(duì)稱演化對(duì)全球氣候的重大影響
全球變暖背景下，北半球冰蓋和北極海冰加速消融，而南極冰凍圈消融幅度相對(duì)較小，僅在近年出現(xiàn)較大幅度消融。這種不對(duì)稱的冰蓋演化對(duì)包括全球溫度和海平面變化在內(nèi)的全球氣候影響被嚴(yán)重低估。
中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所黃土科學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（籌）安芷生院士等以研究論文（Research Article）的形式在科學(xué)（Science）雜志上發(fā)表《南極冰蓋生長(zhǎng)觸發(fā)中更新世氣候轉(zhuǎn)型》（Mid-Pleistocene climate transition triggered by Antarctic ice sheet growth）一文。該研究聯(lián)合了中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所、香港大學(xué)、英國(guó)南極調(diào)查局、嶗山實(shí)驗(yàn)室、西安交通大學(xué)、南京大學(xué)、德國(guó)阿爾弗雷德魏格納研究所、美國(guó)布朗大學(xué)、北京師范大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)、澳大利亞國(guó)立大學(xué)等國(guó)內(nèi)外科學(xué)家，向爭(zhēng)論幾十年的、在Nature、Science上多次發(fā)表的有關(guān)這一氣候轉(zhuǎn)型的多種假說(shuō)提出挑戰(zhàn)，揭示了南極冰蓋生長(zhǎng)和相關(guān)的海冰擴(kuò)張?jiān)谟|發(fā)中更新世氣候轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵作用，為深入理解中更新世以來(lái)北半球冰蓋的快速擴(kuò)張?zhí)峁┝酥匾暯恰亩?，為我們理解科學(xué)（Science）雜志提出的125個(gè)前沿科學(xué)問題之一的“大冰期發(fā)生原因”（What causes ice ages ? https://www.science.org/content/resource/125-questions-exploration-and-discovery）作出重大貢獻(xiàn)。該研究尤其闡明了地球系統(tǒng)過(guò)程如何定義和改變冰期-間冰期旋回的特征和動(dòng)力學(xué)，為中國(guó)科學(xué)家在解決全球前沿科學(xué)問題中發(fā)揮主導(dǎo)作用提供了范例。
該文將觀測(cè)記錄與數(shù)值模擬相結(jié)合，揭示了兩半球冰蓋不對(duì)稱演化的歷史及地球氣候系統(tǒng)響應(yīng)的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)200-125萬(wàn)年前南極冰蓋和相關(guān)的海冰持續(xù)擴(kuò)張，通過(guò)改變跨赤道氣壓梯度和大洋經(jīng)向環(huán)流，觸發(fā)北半球溫度降低、水汽含量增加，為距今125萬(wàn)年發(fā)生北極冰蓋增長(zhǎng)提供有利條件，并最終觸發(fā)地球氣候的冰期旋回從4萬(wàn)年向10萬(wàn)年重大轉(zhuǎn)型。該成果讓我們意識(shí)到在全球變暖的背景下，定量評(píng)估兩半球冰蓋的不對(duì)稱融化與全球氣候變化之間聯(lián)系的緊迫性，從而提高我們預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化以及地球系統(tǒng)對(duì)極地冰蓋變化響應(yīng)的能力。
原文鏈接：https://doi.org/10.1126/science.abn4861
南極埃默里冰架與冰川湖，航空拍攝（崔祥斌/攝）
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