当前位置: 首页>>韩国发布 >>撒哈拉沙尘降低导致11000年前更多的季风

撒哈拉沙尘降低导致11000年前更多的季风

添加时间:    


每年,撒哈拉沙漠的贸易风吹扫了大量的矿物尘埃,运输数百teragrams - 足以填满1000万自卸车 - 整个北非和大西洋。这种尘埃可以吹到数千公里的地方,并在远离佛罗里达和巴哈马的地方定居。

撒哈拉沙漠是地球大气中最大的风沙源。但麻省理工学院,耶鲁大学和其他地方的研究人员现在报告说,在5000年到11000年前,非洲羽流的尘埃少得多,仅含有今天运输的一半灰尘。

在今天发表在号“科学进展”上的一篇论文中,研究人员在过去的23,000年间重建了非洲的尘埃,观察到大约在11,000年前尘埃的大量减少。他们说,这个减弱的羽流可能让更多的阳光到达海洋,使其温度上升了0.15摄氏度,这是一个很小但意义重大的高峰,可能有助于掀起对北非的季风,当时的气候比那时的气候要温和得多,这是今天。

麻省理工学院地球,大气和行星科学系Kerr-McGee职业发展助理教授David McGee说:“在热带海洋中,一定程度的分数可能会导致降水模式和风的大变化。 “看起来灰尘变化可能具有足够大的影响,知道这些影响在过去和未来的气候有多大是非常重要的。”

麦吉的合着者包括麻省理工学院前研究生的主要作者罗斯·威廉斯(Ross Williams)还有麻省理工学院的Christopher Kinsley,Irit Tal和David Ridley;耶鲁大学的胡世能教授和Alexey Fedorov;波士顿大学的Richard Murray;和哥伦比亚大学的Peter deMenocal。

湿撒哈拉

大约11000年前,地球刚刚从最后的冰河时代出现,并开始了一个新的,间冰期的全新世时代。地质学家和考古学家已经找到了证据证明在这个时期撒哈拉比今天更绿,更潮湿,更宜居。

“在整个撒哈拉还有广泛的人类定居点,生活方式今天是不可能的,”麦吉说。 “考古遗址的研究人员在撒哈拉沙漠中发现了鱼钩和矛,在今天完全无法居住的地方。因此,撒哈拉沙漠中的水和降水明显多得多。“

这个湿润条件的证据表明,该地区在全新世早期经历了季风性降雨。这主要是由于地球轴缓慢摆动,使得夏季北半球暴露在更多的阳光下;这反过来又加剧了北非的陆地和海洋,并引发了更多的水汽和降水。撒哈拉沙漠中植被的增加可能也起到了一定的作用,吸收阳光,加热地表,在土地上吸收更多的水分。

McGee说:“神奇的是,如果你试图模拟全新世早期和中期气候的所有这些变化,这些模式会加剧季风,但远不及古代数据提出的数量。 “这些模拟中未考虑的因素之一是风吹尘埃的变化。”

追踪尘埃

McGee及其同事在今天发表的结果中提出减少非洲沙尘气的确可能会导致季风雨的增加在该区域。研究人员在估算了从过去的冰河时期到今天的过去23,000年间从非洲排放的远程风吹尘的数量后得出的结论。

他们把重点放在远距离运输的尘埃上,因为这些颗粒体积小,重量轻,可以在数千公里的距离远离尘土之前被提升并携带通过大气。这种细粒度的尘埃会散射入射的太阳辐射,冷却海洋表面,并可能影响降水模式,这取决于空气中有多少尘埃。

为了估算非洲尘埃在数千年来如何变化,团队寻找了粉尘应该 积累迅速。粉尘可以沉入大洋的底部,但沉积物的沉积速度非常缓慢,每1000年就有1厘米。

相比之下,像巴哈马这样的地方,沉积速度更快,科学家更容易确定特定沉积层的年龄。更重要的是,已经证明,在巴哈马积累的大部分风沙尘不是来自美国等当地,而是来自撒哈拉沙漠。

灰尘的气候作用

McGee和他的同事从1980年代由伍兹霍尔海洋研究所的科学家获得了巴哈马的沉积物岩心样品。他们把样品带回实验室,分析了它们的化学成分,包括钍的同位素 - 一种存在于世界范围的风沙中的元素,已知浓度。

他们通过测量钍的主要同位素来确定每个沉积物层中有多少尘埃,并且通过测量每层中稀有的钍同位素的量来确定它积聚的速度。

通过这种方式,该团队分析了最近23,000年的沉积物层,并且显示在大约16,000年前,在最后一个冰期结束时,尘埃羽量达到最高,放射至少是尘埃量的两倍与今天相比,在大西洋上空。然而,在5000年至11000年前,这种羽流明显减弱,仅为今天风吹尘埃的一半。

然后,耶鲁大学的同事们将他们的估计数据插入气候模型,看看非洲沙尘流中的这种变化将如何影响北大西洋的海洋温度和北非的整体气候。模拟结果显示,长期风吹沙尘下降会使海面温度上升0.15摄氏度,在撒哈拉沙漠上空吸收更多的水汽,这将有助于驱动该地区更加强烈的季风降雨。 “模拟显示,如果沙尘对海面温度的影响甚至相对较小,这可能会对北大西洋和北非地区的降水和风产生明显的影响,”McGee说。注意到下一个关键步骤是减少对尘埃气候影响建模的不确定性,他补充说:“我们并不是说,季风降雨进入撒哈拉沙漠的扩张完全是由于尘埃的影响。我们要说的是,我们需要弄清楚这些尘埃的影响有多大,以便了解过去和未来的气候。“

德国莱布尼茨对流层研究所教授Ina Tegen说,该组的结果表明,”尘埃“

”随着气候的变化,由于尘埃对太阳辐射,云层中冰的形成以及碳循环的影响,灰尘负荷也会有所不同,这可能会导致重要的气候反馈,特根说,他没有参与这项研究。 “自上个冰河时代以来气候变化可以被认为是研究这种影响的”自然实验室“。了解过去是以任何信心预测未来变化的基础。“

这项研究得到了国家科学基金会的部分支持。



随机推荐

网站导航 福利地图