為什么地質(zhì)歷史時(shí)期地球經(jīng)歷一段較長(zhǎng)的冷期后，便迅速經(jīng)歷一個(gè)相對(duì)較短的氣候變暖期，隨后又再次重復(fù)？最近，中科院地球化學(xué)研究所的研究人員研究這種冷暖轉(zhuǎn)變的背景時(shí)發(fā)現(xiàn)，這涉及到南北兩個(gè)半球氣候過程之間的相互作用及其機(jī)制問題。

該所環(huán)境地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院第四紀(jì)科學(xué)與全球變化卓越創(chuàng)新中心研究員洪冰課題組與阿根廷、日本等國(guó)科研人員合作，在國(guó)際地學(xué)期刊《地球科學(xué)評(píng)論》上提出證據(jù)，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(dǎo)致大西洋經(jīng)向倒轉(zhuǎn)環(huán)流的運(yùn)轉(zhuǎn)變慢甚至停止，從而導(dǎo)致地球系統(tǒng)能量的重新分配，讓北半球變冷而南半球變暖，出現(xiàn)一個(gè)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(fēng)帶的平均緯度位置向南極方向移動(dòng)；與此同時(shí)，起源于南半球的印度洋夏季風(fēng)強(qiáng)度也隨之轉(zhuǎn)弱。

洪冰介紹，這種變化過程顯示了北半球?qū)δ习肭虻挠绊?，而南半球是否影響、如何影響北半球，還未可知。他們的這項(xiàng)研究，進(jìn)一步闡明了南半球西風(fēng)帶的活動(dòng)特征，指出在大約南緯47度附近存在一個(gè)風(fēng)力最強(qiáng)又相對(duì)穩(wěn)定的核心區(qū)；南半球西風(fēng)帶對(duì)不同相位的半球間溫度反差的響應(yīng)，表現(xiàn)為以大約南緯47度為軸，向地球南極或赤道方向擺動(dòng)的過程。

此外，研究認(rèn)為在末次冰期一系列突出的寒冷事件中，當(dāng)災(zāi)難性的融冰洪水對(duì)地球氣候系統(tǒng)造成沖擊時(shí)，也同時(shí)啟動(dòng)了地球氣候系統(tǒng)的自我修復(fù)過程。其結(jié)果不僅把更多大洋深處的二氧化碳釋放到大氣環(huán)境中，導(dǎo)致南北半球的不同變暖，也增強(qiáng)了對(duì)南大洋深層水的拉動(dòng)作用，并最終導(dǎo)致大西洋經(jīng)向倒轉(zhuǎn)環(huán)流重新加快運(yùn)轉(zhuǎn)，使北半球變暖而南半球變冷。

研究結(jié)果凸顯了南北半球氣候系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)特征，特別是南半球西風(fēng)在其中所起的重要作用，揭示了面對(duì)地質(zhì)歷史上的重大災(zāi)變，地球氣候系統(tǒng)具有自我修復(fù)能力。這一成果對(duì)地球系統(tǒng)科學(xué)研究具有重要意義。（記者 趙漢斌）