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是什么引发了冰期?

【字体:   2021-02-22 09:40:53   来源: 中国气象科学数据中心  

冰期

因何而来?

背后的原理十分复杂。

冰期

地球表面覆盖有大规模冰川的地质时期,又称为冰川时期。

地球在40多亿年的历史中,曾出现过多次显著降温变冷,从而形成冰期。特别是在前寒武纪晚期、石炭纪至二叠纪和新生代的冰期,都是持续时间很长的地质事件,通常称为大冰期。

大冰期的时间尺度至少数百万年,而大冰期内又有多次大幅度的气候冷暖交替和冰盖规模的扩展或退缩时期,这种扩展和退缩时期即为冰期和间冰期。

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地球历史上最近一次冰期发生在第四纪,也就是人类所在的这一纪。

研究显示,第四纪是以冰期气候为主导的地球环境新阶段,同时,第四纪气候变化表现为显著的冰期-间冰期旋回特征

多年来,基于第四纪冰期的驱动和触发机制,探索到底是什么引发了冰期这一科学问题,科学家的研究未曾停止

第四纪冰期成因假说

01

地球轨道参数配置使得北半球高纬接受太阳辐射量达到极小值,进而引发了冰期。

02

由于巴拿马海峡关闭,促使向北太平洋的热盐环流加强,带来更多的热量,使北太平洋高纬地区水汽蒸散加强、降雪增多,冰雪的反馈作用使冰盖/冰川大发展。也有科学家认为是冰川的负向自调节反馈作用。

03

印度尼西亚及其周边地区的岛屿生长、陆地面积增大,改变了沃克环流,增强了赤道太平洋和东西部的温度差,出现像厄尔尼诺的大气-海洋环流形势,使北美-加拿大地区的冰雪积累加强,冰盖增大,同时,赤道地区陆地面积增长加强了地表风化,吸收了更多的大气中的二氧化碳,使地球更冷……

从上述假说可以看出,有多种因素对冰期发展有驱动作用,但科学家研究发现,没有一种作用可以完美解释冰期的成因。比如,关于厄尔尼诺大气-海洋环流驱动冰期的假说,因为其难以量化,所以受到质疑。

假说的不完全成立,没有阻止科学家对冰期的研究,并达成一定的共识,即高纬地区太阳辐射量低值与大气二氧化碳含量、海陆分布、大洋环流以及地表岩石风化强度、植被分布的配置,触发了第四纪冰期,地球轨道参数影响的太阳辐射量周期变化,可能是第四纪冰期-间冰期气候旋回的根本驱动因素。

然而,也有科学家认为,这些已有的发现大多是基于观测到的现象提出的局部适用的可能机制,用于解释全球范围内的冰期成因仍有许多争议,用于对未来的预测更显乏力。

科学家认为,获得高精度、定量化的古气候记录,提高古气候模式的分辨率,可能是理解冰期气候成因的前提,也是研究冰期触发、传递、维持和恢复等四大动力过程的最重要手段


编辑: 李波
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