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伯尔尼大学研究人员首次利用南极冰芯数据重建过去70万年的海洋平均温度
2021-04-25 09:50:15   来源:化石网   评论:0 点击:

伯尔尼大学研究人员首次利用南极冰芯数据重建过去70万年的海洋平均温度(化石网整理)据cnBeta:外媒报道,伯尔尼大学Oeschger气候变化研究中心的研究人员首次利用冰芯数据重建了过去70万年的海洋平均温度。伯尔


伯尔尼大学研究人员首次利用南极冰芯数据重建过去70万年的海洋平均温度

(化石网整理)据cnBeta:外媒报道,伯尔尼大学Oeschger气候变化研究中心的研究人员首次利用冰芯数据重建了过去70万年的海洋平均温度。伯尔尼的冰芯研究人员已经能够在2008年证明大气中的二氧化碳浓度在过去80万年中是如何变化的。现在,伯尔尼气候研究人员Hubertus Fischer领导的小组使用来自南极的同一冰芯,显示了过去70万年里海洋平均温度波动的最大值和最小值。重建的结果刚刚发表在《Climate of the Past》杂志上。
 
该研究的主要发现,在过去的七个冰期中,平均海洋温度非常相似,平均比工业化前的参考时期低约3.3℃,这一点已经被来自海洋沉积物的深层水温的综合分析所表明。然而,45万年前的温暖时期的海洋温度比我们现在的温暖时期要低得多,二氧化碳浓度也低,尽管有类似的太阳辐射。新的测量结果表明,海洋温度也被海洋环流的变化所左右。所谓的全球深海环流对海洋中的热量储存有重大影响。
 
“为了了解气候系统的热平衡是如何变化的,” Hubertus Fischer说,“我们必须首先了解海洋。” 例如,人类通过增加温室气体积累的额外热量,目前有93%储存在海洋而不是大气中。这意味着,如果没有海洋的热量吸收,在陆地上测得的由人类引起的气候变化造成的温度上升将大大增加。然而,由于海洋与大气层相比具有巨大的质量,今天在海洋中测得的温度变化是非常小的。
 
来自海洋的数据与气候研究的相关性在国际ARGO项目中得到了证明,这是一个世界海洋的移动观测系统,例如,自2000年以来,该系统已经进行了深入到2000米的连续温度测量。
 
大约有4000个漂流浮标分布在所有的大洋上,用于此目的。这使得伯尔尼的研究人员的方法相比之下更加令人惊讶。Hubertus Fischer解释说:“我们只需要一个极地冰块样本来测量海洋平均温度,当然,我们远没有达到ARGO的精确度,但反过来说,我们可以远观过去。”
 
正在研究的不是冰冻的海水,而是被困在南极洲冰川中的气泡。特别是:氩气、氪气、氙气和分子氮等惰性气体。这些气体的大部分在大气中,只有一小部分溶解在海洋中。每种气体在海水中的溶解程度取决于海洋温度。因此,这些气体在冰样中的变化比例可以用来重建过去的平均海洋温度。
 
“这种方法的前提是使用动态质谱仪的高精度测量,”Hubertus Fischer强调说,“这是由参与出版的几个博士生和博士后的巨大努力促成的。”作为欧洲研究理事会(ERC)资助的MATRICs项目的一部分,在伯尔尼开发的处理和测量方法也至关重要。伯尔尼大学研究人员认为,过去的海洋温度被确定在0.4℃以内。
 
这种精确性使得追踪过去的气候起伏成为可能,因为在过去70万年里,冰期和暖期之间的平均海洋温度差异约为3℃。除了伯尔尼大学的实验室之外,到目前为止,只有伯尔尼的研究人员与美国圣地亚哥的斯克里普斯海洋学研究所密切合作,在全世界范围内进行了这样的测量。

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