南太平洋洋流、厄尔尼诺现象及其相关风的活动形成了世界上年度气候变化最强烈的源头。现在,一个国际科学团队已经追踪了其在13万年间的活动,并提出了关于其与全球变暖之间联系的问题。他们的研究结果于1月26日星期五发表在《科学》杂志上。
在二十世纪末强劲的厄尔尼诺活动以及对全球变暖现象的日益一致的看法鼓励了人们的猜测,即这两种现象可能存在联系。来自苏格兰、美国和澳大利亚的国际团队探索了地质时间内厄尔尼诺南方涛动(ENSO)的变化。这项由自然环境研究委员会资助的研究中包括了来自爱丁堡大学、苏格兰大学环境研究中心以及邓斯塔夫农庄海洋实验室的科学家。
该团队重建并分析了13万年来热带太平洋的气候-作为一个完整的冰期-间冰期循环,得出结论认为ENSO并非新现象,而是地球气候的一个持续特征,而在这个过程中世界气候已经从暖(间冰期)变为凉(冰期)。
团队通过对珊瑚的化学分析重建了巴布亚新几内亚的天气情况。珊瑚是特别有用的气候指标,因为它们含有类似树木年轮的年轮结构,使研究人员能够隔离在短短几周内生长的样本,并因此建立拥有极其精细分辨率的气候记录。
氧气在珊瑚骨架中的原子组成尤为重要。氧气主要由重量为16原子质量单位(amu)的原子组成(1 amu大约等于最轻的气体氢原子的重量)。然而,每1000个氧原子中大约有2个重量为18 amu的氧原子。 O-18原子在海水中的数量随温度而变化,而珊瑚可用于记录海水中的这种信号。因此,通过测量现代活珊瑚中不同氧原子的丰度,并将其与长死化石珊瑚中的氧原子进行比较,团队能够建立出这段时间内气候如何变化的图片。
气候记录显示,厄尔尼诺在过去13万年中一直活跃,远非全球变暖的现代后果,似乎是全球气候的普遍特征。然而,一个令人感到诱人的结果是,近来厄尔尼诺信号的强度似乎已经增加到了20世纪时期,使ENSO在过去13万年中的任何其他时期都更为显著。这引发了一个问题,即进一步的全球变暖是否会导致ENSO进一步加强。新的研究结果支持了这样的建议,即ENSO的强度对全球气候条件的变化敏感,因此,合理地推测ENSO的强度在未来可能会以某种方式发生改变。
然而,研究人员迅速指出,我们尚不清楚冰期气候特性中的哪些具体方面是导致当时ENSO弱化的原因。只有当我们通过进一步的这类研究以及将这些结果与耦合气候模型整合时才能确定这一点,我们将能够有信心地推测未来温室效应对ENSO动态的可能影响。
该国际研究团队包括爱丁堡大学的亚历山大·图德霍普博士、科林·奇尔科特博士以及格拉斯哥大学的罗伯特·埃拉姆博士,他是位于东基尔布赖德的苏格兰大学环境研究中心的成员。