驅動氣候遽變的因子
過去所有嚴峻的氣候變遷,本質上都有著相同的起因,無論是暖期、短冷期亦或冗長的乾期。每次事件中,氣溫或其他物理狀態的逐漸轉變,會將關鍵的氣候驅動因子推向一道無形的門檻。一旦越過門檻,氣候驅動因子便連同氣候本身,翻轉至另一全新狀態,而且通常會持續好一陣子。
跨越氣候的門檻如同翻轉獨木舟。倘若你正乘坐獨木舟划過湖面,當你慢慢地傾向一側,獨木舟也會隨之傾斜。若你將獨木舟推向臨界點,一旦超過,小船便無法繼續保持平衡,只要再傾斜多一點,小船就會翻覆。
跨越門檻導致歷史上多數極端的氣候轉變,也指出未來值得關切的課題。例如,為了解釋格陵蘭的冰心所記錄的冰期,大多數科學家皆提出北大西洋洋流行為改變的說法,因為洋流對其所經區域的長期氣候模式,具有決定性的影響。
在南半球受日照加溫的大西洋鹽水往北流過赤道時,北美洲東部與歐洲便享有如今日般的溫和氣候。冬季期間,來自南方的鹽水流到遙遠北方後溫度降低,密度上升到足以在格陵蘭東西兩岸下沉,再順著海床流向南方。冷水下沉時,從南方向北流的暖流則取而代之。下沉的水體於是驅動所謂的「輸送帶環流」,使北方變暖而南方變冷。
冰心內的證據顯示,北大西洋水體鹽度降低後驟冷時期才開始,這或許是由於淡水湖的水衝破冰河築成的屏障流入海中所致。研究人員明白,北大西洋的淡化會導致輸送作用減緩甚至停頓,從而改變氣候,因此他們認為,淡水突然湧入是跨越關鍵性門檻的初期階段。
從南方流入的海水,受到由陸地注入的淡水而稀釋,鹽度變低,密度亦隨之下降。變淡的海水可能根本沒機會下沉,便已結成海冰。隨著下沉作用停頓及輸送作用中止,北方降下的雨雪無法被推送至深海並帶走,而累積在海面,更進一步淡化北大西洋。此後,輸送作用持續沉寂,使鄰近大陸的氣候更接近西伯利亞。
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