冰心中还蕴藏着别的证据,有助于科学家了解各时期的其他环境细节。例如,冰晶中夹杂着源于亚洲的沙尘,便点出盛行风的起源;温暖时期的冰层较少见到被风吹来的海盐及远方的火山灰,研究人员因而推论当时的风势必然较缓。诸如此类,冰心里的线索持续增加中。
格陵兰的冰层记录中,剧烈的气候遽变事件出现不下20次。典型暖期开始后的数百年至数千年内,气候先缓慢转冷,接着在一世纪左右的短期内迅速冷却。之后,另一段为期仅仅数年的暖化过程,再度开启了相同的模式。气候最冷的时期里,冰山曾向南漂抵葡萄牙沿岸;最近一次短冷期称为小冰期,始于公元1400年左右,并持续了500年。当时气候条件并非最极端,却可能是迫使维京人自格陵兰绝迹的元凶。
即使全球气候可能具有共通的成因,北方所呈现的骤暖与骤寒,却与其他地区截然不同。格陵兰的寒冷潮湿,与欧洲及北美洲特别干冷且风势强劲的状态有关;这两种状态发生在南大西洋与南极洲正值异常温暖的天候之际。研究人员根据其他资料来源,发现了额外的线索,拼凑出地区性气候史。这些线索来自高山冰河的冰、树木年轮的厚度,以及湖泊和海洋底部的古代淤泥中所保存的花粉和贝壳种类。
证据更显示,降雨遽变所造成的冲击,不亚于气温的波动。北方的寒冷期通常会为非洲的撒哈拉地区及印度带来干旱。约5000年前,一次突发性的旱灾,将撒哈拉地区湖泊密布的翠绿景观,变成如今黄沙漫天的炙热荒漠。1100年前左右,为期两个世纪的干期,显然是将墨西哥与中美洲一带的马雅古文明推向灭绝深渊的凶手。近代,圣婴现象与北太平洋的其他反常现象,曾三番两次牵动天气模式,达到足以引发意外干旱的程度,其中的一次导致了1930年代美国的沙尘暴。
驱动气候遽变的因子
过去所有严峻的气候变迁,本质上都有着相同的起因,无论是暖期、短冷期亦或冗长的干期。每次事件中,气温或其他物理状态的逐渐转变,会将关键的气候驱动因子推向一道无形的门槛。一旦越过门槛,气候驱动因子便连同气候本身,翻转至另一全新状态,而且通常会持续好一阵子。
跨越气候的门槛如同翻转独木舟。倘若你正乘坐独木舟划过湖面,当你慢慢地倾向一侧,独木舟也会随之倾斜。若你将独木舟推向临界点,一旦超过,小船便无法继续保持平衡,只要再倾斜多一点,小船就会翻覆。
跨越门槛导致历史上多数极端的气候转变,也指出未来值得关切的课题。例如,为了解释格陵兰的冰心所记录的冰期,大多数科学家皆提出北大西洋洋流行为改变的说法,因为洋流对其所经区域的长期气候模式,具有决定性的影响。
在南半球受日照加温的大西洋盐水往北流过赤道时,北美洲东部与欧洲便享有如今日般的温和气候。冬季期间,来自南方的盐水流到遥远北方后温度降低,密度上升到足以在格陵兰东西两岸下沉,再顺着海床流向南方。冷水下沉时,从南方向北流的暖流则取而代之。下沉的水体于是驱动所谓的「输送带环流」,使北方变暖而南方变冷。
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