重大地質歷史災變后 地球氣候系統會自我修復

為什么地質歷史時期地球經歷一段較長的冷期后，便迅速經歷一個相對較短的氣候變暖期，隨后又再次重復?最近，中科院地球化學研究所的研究人員研究這種冷暖轉變的背景時發現，這涉及到南北兩個半球氣候過程之間的相互作用及其機制問題。

該所環境地球化學國家重點實驗室、中科院第四紀科學與全球變化卓越創新中心研究員洪冰課題組與阿根廷、日本等國科研人員合作，在國際地學期刊《地球科學評論》上提出證據，表明來自北半球高緯度巨量的融冰洪水傾瀉入北大西洋，導致大西洋經向倒轉環流的運轉變慢甚至停止，從而導致地球系統能量的重新分配，讓北半球變冷而南半球變暖，出現一個正相的半球熱梯度或半球間溫度反差，使得地球熱帶輻合帶和南半球西風帶的平均緯度位置向南極方向移動;與此同時，起源于南半球的印度洋夏季風強度也隨之轉弱。

洪冰介紹，這種變化過程顯示了北半球對南半球的影響，而南半球是否影響、如何影響北半球，還未可知。他們的這項研究，進一步闡明了南半球西風帶的活動特征，指出在大約南緯47度附近存在一個風力最強又相對穩定的核心區;南半球西風帶對不同相位的半球間溫度反差的響應，表現為以大約南緯47度為軸，向地球南極或赤道方向擺動的過程。

此外，研究認為在末次冰期一系列突出的寒冷事件中，當災難性的融冰洪水對地球氣候系統造成沖擊時，也同時啟動了地球氣候系統的自我修復過程。其結果不僅把更多大洋深處的二氧化碳釋放到大氣環境中，導致南北半球的不同變暖，也增強了對南大洋深層水的拉動作用，并最終導致大西洋經向倒轉環流重新加快運轉，使北半球變暖而南半球變冷。

研究結果凸顯了南北半球氣候系統的關聯特征，特別是南半球西風在其中所起的重要作用，揭示了面對地質歷史上的重大災變，地球氣候系統具有自我修復能力。這一成果對地球系統科學研究具有重要意義。