不同地理位置紀錄不同氣候歷史!

引用授權聯絡人: 陳于高 / ygchen@gate.sinica.edu.tw / (02) 2787-5839

關鍵字: 鐘乳石、氧同位素、亞洲夏季季風、Dansgaard-Oeschger event、間熱帶幅合區

全球1958–2013的平均年降雨量分布圖,三角形標示了本研究所使用之石筍的採集地點(Thuong Thien, 21° 20′ N, 103° 56′ E),以及文章中有提及的其他石筍記錄,圓形為格陵蘭冰芯(NGRIP)的位置。粗黑線代表ITCZ最北(七月)與最南可影響之區域(一月)。

地球科學家的基礎訓練是用今天的現象去解釋過去的記錄,不過他們更相信過去的記錄是人類可以預知未來的工具,近年來鐘乳石被廣泛地被應用於古氣候研究,其重要性可相比於兩極的冰芯,因為它有三項優點:可被精準的定年、時間跨距長且連續、時間解析度高。目前從已發表的研究歸納所得,低緯度鐘乳石中的氧同位素值(δ18O)大致反應了季風強度的變化,本研究即以一支採自越南北部的石筍(TT-3),重建過去三萬至二萬二千年間亞洲夏季季風,最值得一提的是,此樣本擁有精確的定年結果(誤差最好到±62年),使得我們可以仔細探討當時東南亞地區氣候變化的細節。

在古氣候的研究上,北大西洋地區常被認為是晚第四紀以來許多千年尺度氣候事件的起源地,例如Dansgaard–Oeschoger Oscillation(D–O事件)和Heinrich event(H事件)。D–O事件首先是發現於北極冰芯的δ3H紀錄中,特徵是北大西洋突然變暖然後緩慢回冷的一個循環;H事件則是指北大西洋海洋沈積物中出現大量的冰河物質,應起於格陵蘭冰棚擴增,斷裂成冰山漂入北大西洋,因此是一個北大西洋的特殊冷事件。這些千年事件會經由溫鹽環流(thermohaline)影響全球的氣候,上次冰期時亞洲夏季季風的強弱,就已被證明與北大西洋的冷暖變化有關。

TT-3的結果大致與典型的亞洲夏季風紀錄類似(中國大陸和印度的石筍),其中有三個明顯的千年尺度事件可對應至格陵蘭冰芯中的D–O事件(D–O 2、3、4),但若仔細觀察與D–O 4相對應的千年尺度事件在全世界的表現,我們發現到一件有趣的事,位於現在間熱帶幅合區內(Intertropical Convergence Zone, ITCZ)的古氣候紀錄,其D–O 4開始的較早,但變化速率較緩和;反之在ITCZ以外的地區(例如北印度、格陵蘭),則是較晚開始而變化劇烈,代表H–4冷事件結束後,全世界回暖的速率不同,我們推測這個差別可能來自於低緯度的營力。此外,我們還觀察到了五個百年尺度的氣候事件,平均來說大約為200年的週期,恰巧與太陽活動的週期之一相符合,這暗示了在百年時間尺度下,太陽的週期活動會影響亞洲夏季季風的變化。

關鍵概念

  • 位置是否位於間熱帶幅合區內會決定千年尺度氣候事件的啟動時間先後和過程為劇變或漸變
  • 石筍氧同位素記錄看到百年尺度的氣候事件與太陽活動有關

更多相關資訊

  • Nguyen D.C., Y.G. Chen*, H. –W. Chiang*, C.–C. Shen, X.F. Wang, L.D. Doan, S. Yuan, M.A. Lone, T.–L. Yu, Y. Lin, and Y.–T. Kuo (2020) A decadal-resolution stalagmite record of strong Asian summer monsoon from northwestern Vietnam over the Dansgaard–Oeschger events 2–4 https://doi.org/10.1016/j.jaesx.2020.100027

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