南极冰盖可能遭受一到两次的气候冲击

南极冰盖可能遭受一到两次的气候冲击

长期以来，科学家们一直推测地球的气候系统与地球的天体运动密切相关。最近的冰河时代的节奏,例如,变化可归因于地球围绕太阳公转轨道的形状以及周期变化地球地轴的倾斜和“顶”摆动轴,所有这些结合影响太阳辐射的分布和强度。现在,事实证明,轴倾角的变化,科学家称之为“倾斜”——行星产生重大影响的南极冰盖的兴衰,冰的英里深的毯子,锁定了大量的水,如果融化,海平面将极大地提升和改变世界的海岸线。

一项研究描述了地质记录研究相匹配的南极洲的冰周期天文地球的运动。新西兰和威斯康辛的研究人员对这两项记录进行了比较，概括了过去3400万年间南极冰盖的历史。支持南极冰盖新观点的是对地球气候系统对倾角变化的敏感性进行的精细化评估，这是探索南极冰川史的有力工具。

这项研究很重要，因为它梳理了冰盖在地质时期的生长和衰退模式，包括海冰的存在，这是南极洲周围一层薄薄的脆弱的冰冻海洋。一项关键的发现表明，在一个被越来越多的大气二氧化碳变暖的世界里，海冰的消失可能会放大海水变暖时地球倾斜对冰盖的周期性影响。气候变暖导致的海冰减少可能引发南极冰盖的不稳定，对全球海平面造成严重影响。“这项研究所做的是描绘南极冰盖的生长和衰退特征，并阐明是什么迫使它发生变化，”威斯康星大学麦迪逊分校地球科学教授梅耶斯解释说。“通过这项工作和其他研究，我们可以清楚地看到，南极冰盖并不仅仅存在于那里。它很容易腐烂。

20世纪50年代末，威斯康辛大学麦迪逊分校的冰川学家查尔斯·本特利首次测量了南极西部冰盖的冰含量，其含量足以使海平面上升约5米。到目前为止，大陆冰盖是地球上最大的单一冰块。一些地方有几英里深，含有2600多万平方公里的冰。本特利和他的同事们发现，南极西部的冰盖非常重，大部分位于海平面以下数千米的陆地上，在某些地方形成了海洋冰盖。列维和迈耶斯注意到，海洋冰盖对洋流传递的热量特别敏感。南极西部快速流动的内陆冰流被浮冰架支撑着，如果浮冰架减少或消失，就有可能导致南极西部的海洋冰流失控。

新的研究表明，由于气候变化导致的海冰减少将侵蚀保持冰盖(包括低于海平面的部分)的屏障。“海冰在海洋和冰之间形成了一道屏障。如果我们未能实现二氧化碳减排目标和地球的平均气温变暖超过2摄氏度,海冰将削弱我们跳进一个世界更类似于去年经历了早期mid-Miocene,”Levy说,引用一个地质时代结束,大约1400万年前,地球和它的极地更温和,大气的增压与二氧化碳和全球气温平均温度升高3到4摄氏度(7到9华氏度)。

为了重现冰盖的历史，迈耶斯和利维查阅了南极洲周围的地质记录，并将它们与更遥远的深海海洋沉积物岩芯联系起来。这些岩芯中含有海洋微生物(有孔虫)的化石外壳。迈耶斯解释说，有孔虫壳的化学成分，尤其是氧同位素，包含了记录南极冰层涨落的特征。生活在深海的有孔虫在外壳中积累同位素，不同的氧同位素可以产生南极冰盖体积变化的详细化学记录。

利维和迈耶斯说，这些地质记录表明，由于地球天文参数的可预测变化和大气二氧化碳水平的阈值变化，南极冰盖的大小存在显著差异。在这项新的研究之前，为什么冰盖在不同的时间对相同的天文周期有不同的反应是一个谜。连接这些周期的详细化学记录表明,大气中二氧化碳升高和由此产生的损失在南极海冰放大的影响中扮演了重要角色的变化在地球的天文运动在南极冰盖的耐用性和稳定性。

列维说:“所有这些数据都表明，我们需要采取行动，减少温室气体排放。”他指出，经过几十年的增长，南极海冰在2017年和2018年减少了。“我们不想失去那些海冰。”