新研究揭示小冰河时期热带太平洋气候的突变

厄尔尼诺事件正式开始。这种气候现象起源于热带太平洋，每隔几年就会发生一次，它将影响全球未来一年或更长时间的天气，并引发各种极端气候。类似厄尔尼诺现象的情况也可能发生在数十年或数百年的较长时间范围内。由哥本哈根大学的 Ana Prohaska 和德国地球科学研究中心 (GFZ) 的 Dirk Sachse 领导的国际研究小组最近证明了这一点。他们对菲律宾湖泊沉积物中的生物标志物(维管植物的有机分子或分子化石)进行了分析，结果表明该地区在公元 1600 年至 1900 年的小冰河时期处于异常干燥的阶段。研究结果现已发表在该杂志上通信地球与环境。它们表明，了解热带太平洋海洋大气气候过去的动态对于改进气候模型和预测未来气候变化有多么重要。

背景：厄尔尼诺现象

赤道太平洋气候的一个显着特征是东西不对称，西部地表水较温暖，东部地表水较冷。东风将地表水向西吹，使赤道上升流将较冷的水带到东侧。这种不对称性在当今的气候中被打破，导致厄尔尼诺现象每隔几年不规则地发生一次，持续 9-12 个月。

在厄尔尼诺现象期间，从秘鲁海岸到太平洋中部，赤道沿岸的海面温度升高。东南信风大幅减弱，可能出现微弱西风。在以丰富降水为特征的赤道西太平洋地区，出现了异常干燥的情况，而原本干燥的太平洋东部边缘可能会出现强降雨。

在全球变暖的背景下，厄尔尼诺现象预计将给全球带来创纪录的高温和干旱、洪水、山火等各种极端气候事件，将严重影响数百万人的生活和福祉。

较长时间尺度上的类厄尔尼诺现象

虽然厄尔尼诺现象是一种年际气候现象，但热带太平洋的气候系统也可以在数十年和数百年的较长时间尺度上表现出类似厄尔尼诺现象的行为，这与太平洋海面温度的东西梯度有关。由哥本哈根大学助理教授、前 GFZ 访问科学家 Ana Prohaska 和 GFZ 第 4.6 节“地貌学”工作组组长 Dirk Sachse 领导的团队已证明这种行为在最近发生过赫尔姆霍兹研究项目“改变地球——维持我们的未来”主题 5“未来景观”的主任，发表在《通信地球与环境》杂志上。

他们描述了小冰河时代后半期向类似厄尔尼诺现象的明显转变，持续时间大约为公元 1630 年至 1900 年。特别值得注意的是，在短短一代人的时间里，条件发生了长达更长时间的变化。超过200年。

通过沉积岩芯研究了解过去的气候

研究小组检查了 2013 年收集的菲律宾北部 Bulusan 湖的沉积物岩心。沉积物序列为了解该地区过去 1,400 年的气候演变提供了见解，该地区目前深受厄尔尼诺事件的影响。研究人员特别分析了叶蜡生物标志物(δDwax)中稳定氢同位素的组成。这些分子化石源自维管束植物叶子的保护性表层。该分析提供了对其生命周期内供水的深入了解。

小冰河时期西太平洋气候干燥

研究显示，公元 1600 年至 1650 年间，δDwax 值突然显着增加，表明小冰河时代后半期，热带西太平洋的气候条件变得更加干燥。研究人员将这种变化归因于热带太平洋平均状态的变化，该变化与纬向梯度有关，即海面温度的东西向差异。

当前研究对气候预测的意义

该研究的主要作者安娜·普罗哈斯卡(Ana Prohaska)强调了这项研究的重要性：“我们的研究为热带太平洋海面温度的纬向梯度与水文模式之间的复杂关系提供了令人信服的证据。了解热带太平洋气候系统过去变化的性质和速度对于预测未来气候变化及其对这一脆弱地区的潜在影响至关重要。”

GFZ 的 Dirk Sachse 补充道：“尽管越来越多的证据表明过去曾发生过突然的气候变化，但当前的气候模型无法重现热带太平洋平均状态的这种突然变化。这凸显出对底层机制的理解仍然有限。在人为气候变化的背景下，更好地了解热带太平洋平均状态的复杂动态的驱动因素和后果非常重要。为此，将古气候数据整合到现代气候模型中发挥着至关重要的作用。”