研究發現,大西洋洋流的變化會影響西半球的降雨,而這兩個系統已經聯繫了數千年
降雨和海洋環流在過去和現在聯繫在一起。
研究發現,大西洋洋流的變化會影響西半球的降雨,而這兩個系統已經聯繫了數千年。
Kaustubh Thirumalai(布朗大學)幫助檢索一種CTD儀器,該儀器收集水樣,測量海洋水溫(如溫度)的物理參數,在墨西哥北部海灣的R/V點上。
德克薩斯大學奧斯汀分校的研究發現,大西洋洋流的變化會影響西半球的降雨,而這兩個系統已經聯繫了數千年。
該研究結果發表在1月26日的《自然通訊》(Nature Communications)上,這一發現很重要,因為詳細研究了地球的過去氣候和影響它的因素,可以幫助科學家了解這些因素如何影響我們今天和未來的氣候。
研究報告的主要作者、布朗大學(Brown University)的博士後研究員考斯塔(Kaustubh Thirumalai)說:「似乎推動這種相關性的機制(在過去)與現代數據中同樣存在。」他在德克薩斯大學奧斯汀分校(UT Austin Jackson School of Geosciences)獲得博士學位時進行了這項研究。「大西洋表層環流,無論如何變化,都會影響到大陸的降雨變化。」
Thirumalai在德克薩斯大學地球物理研究所(UTIG)進行了這項研究。聯合作者包括UTIG科學家,以及來自美國地質調查局、聖彼得堡海岸和海洋科學中心和麻省理工學院的研究人員。
大西洋表層環流是地球全球氣候的重要組成部分,將溫暖的海水從熱帶移向兩極。這項研究的基礎是通過研究2010年在一次科學巡航中從墨西哥灣海底提取的三個沉積物岩心來追蹤海洋環流的變化。在過去的4400年里,這些樣本讓我們深入了解了影響洋流強度的因素。
「如果我們以30為增量,我們就能很好地按照幾個世紀的順序來理解事物,」Thirumalai說。「我們決定要問的問題是,溫度和鹽度的重建能告訴我們更大的大西洋表層環流。」
科學家們能夠在岩心中捕捉到的微小的時間增量,是由於墨西哥和北美的河流中大量的沉積物流入墨西哥灣。科學家們提取了有關溫度和鹽度數據的數據,這些數據是影響海洋當前強度的因素,這些因素來自被稱為有孔蟲的海洋生物,這些微生物被保存在沉積物中。
數據顯示,與今天相比,在小冰河期,大西洋表層的環流要弱得多,這一時期被認為是由1450-1850年的火山活動所引發的。由於這些洋流已知會影響全球氣候,因此研究人員感興趣的是看它是否與西半球的降雨有關,以及這種相關性如何隨時間變化。
為了計算小冰期間的相關性,研究人員將這些核心數據與降水數據的代用物進行比較,例如樹木年輪、洞穴岩層和其他自然記錄的數據。為了計算現代的相關性,他們比較了上個世紀人類收集的數據,這些數據是關於海灣地區的溫度和鹽度,以及西半球的降雨量。他們還分析了德國馬克-普朗克氣象研究所(Max-Planck Institute for Meteorology)開發的一種氣候模型的數據,以預測在小冰河時期,當前和降雨之間的相關性。
研究結果表明,在目前和過去,大西洋表層洋流與西半球的降雨模式有關。Thirumalai說這個發現很重要,有兩個原因。它表明,當前和降雨模式之間存在相關性,並且在覆蓋不同時間尺度的數據集中,相關性很明顯。
「這很了不起,」Thirumalai說。「這些模式是基於對現代數據的年代際分析,然後是在海洋中提供鹽度的水文氣候代理,以及陸地上的降雨,似乎顯示了相同的圖景。」
這一發現強調了大西洋表層環流對降雨的重要性,而洋流的變化也會帶來深遠的影響。這意味著未來對墨西哥灣海水鹽度和溫度的變化可能會以其他方式影響氣候。
該研究報告的合著者之一,UTIG主任特里·奎因說:「這項研究表明,在過去的4000年中,大西洋流域的洋流變化和鄰近大陸的降雨量之間存在著強有力的世紀聯繫。」「因此,它為預測氣候系統未來的行為方式提供了一個基線。」
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