格陵蘭冰心裡的證據
如果沒有1990年代初期自格陵蘭廣袤的冰原所鑽取的冰心,科學家對於氣候具有躍進至截然不同狀態的能力,絕不會有通盤的理解。這些巨大的冰柱中,不乏長達三公里者。橫跨過去11萬年的氣候記錄,便巨細靡遺地埋藏其中。研究人員利用不同的方法,辨識冰心中的年紋層並為它們定年;解析冰晶成份,便知結冰當時氣溫。
這類研究道出了一段波動劇烈的氣候史:在長期的深凍之間,夾雜著短暫的暖期。格陵蘭中部經歷過多次短冷期,都是在短短數年內便降至6℃的低溫。另一方面,僅僅10年的光景,當地氣溫便回升至10℃以上,幾乎達前一次冰期高峰以來的升溫幅度之半。其中,發生於1萬1500年前的氣溫躍升,幅度之大,猶如把美國明尼亞波利與俄羅斯莫斯科,變得像美國亞特蘭大或西班牙馬德里般燠熱。
冰心不僅令格陵蘭發生的事件無所遁形,也透露世界上其他地區的狀況。研究人員假定,北極地區升溫10℃的現象,其實是一次暖化事件的冰山一角。該事件席捲北半球遼闊的狹長地帶,並使該區域及遠處的降水量增加。就格陵蘭而言,冰晶的年紋層厚度顯示,當地的確曾發生一年內降雪倍增的現象。經分析冰晶中挾帶的古氣泡後證實,同時期的其他地區亦處於較潮濕的狀態,與科學家的推測吻合。特別是氣泡中甲烷含量的測定結果顯示,在驟暖期間,這種沼氣進入大氣的速度比往常快50%。在濕地遍佈熱帶地區時,以及北方逐漸回暖之際,甲烷最有可能進入大氣。
冰心中還蘊藏著別的證據,有助於科學家了解各時期的其他環境細節。例如,冰晶中夾雜著源於亞洲的沙塵,便點出盛行風的起源;溫暖時期的冰層較少見到被風吹來的海鹽及遠方的火山灰,研究人員因而推論當時的風勢必然較緩。諸如此類,冰心裡的線索持續增加中。
格陵蘭的冰層記錄中,劇烈的氣候遽變事件出現不下20次。典型暖期開始後的數百年至數千年內,氣候先緩慢轉冷,接著在一世紀左右的短期內迅速冷卻。之後,另一段為期僅僅數年的暖化過程,再度開啟了相同的模式。氣候最冷的時期裡,冰山曾向南漂抵葡萄牙沿岸;最近一次短冷期稱為小冰期,始於公元1400年左右,並持續了500年。當時氣候條件並非最極端,卻可能是迫使維京人自格陵蘭絕跡的元兇。
即使全球氣候可能具有共通的成因,北方所呈現的驟暖與驟寒,卻與其他地區截然不同。格陵蘭的寒冷潮濕,與歐洲及北美洲特別乾冷且風勢強勁的狀態有關;這兩種狀態發生在南大西洋與南極洲正值異常溫暖的天候之際。研究人員根據其他資料來源,發現了額外的線索,拼湊出地區性氣候史。這些線索來自高山冰河的冰、樹木年輪的厚度,以及湖泊和海洋底部的古代淤泥中所保存的花粉和貝殼種類。
據更顯示,降雨遽變所造成的衝擊,不亞於氣溫的波動。北方的寒冷期通常會為非洲的撒哈拉地區及印度帶來乾旱。約5000年前,一次突發性的旱災,將撒哈拉地區湖泊密佈的翠綠景觀,變成如今黃沙漫天的炙熱荒漠。1100年前左右,為期兩個世紀的乾期,顯然是將墨西哥與中美洲一帶的馬雅古文明推向滅絕深淵的兇手。近代,聖嬰現象與北太平洋的其他反常現象,曾三番兩次牽動天氣模式,達到足以引發意外乾旱的程度,其中的一次導致了1930年代美國的沙塵暴。
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