以史為鑒

，可以知興替。這個“史”不僅僅是人類文明演化曆史
，更是漫長的地球自然變化史。

“利(li)用(yong)複(fu)雜(za)氣(qi)候(hou)模(mo)型(xing)
，我(wo)們(men)對(dui)過(guo)去(qu)三(san)四(si)萬(wan)年(nian)的(de)氣(qi)候(hou)瞬(shun)變(bian)進(jin)行(xing)模(mo)擬(ni)實(shi)驗(yan)
，首(shou)次(ci)證(zheng)實(shi)地(di)球(qiu)軌(gui)道(dao)的(de)變(bian)化(hua)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)觸(chu)發(fa)氣(qi)候(hou)突(tu)變(bian)，係(xi)統(tong)論(lun)證(zheng)了(le)地(di)球(qiu)軌(gui)道(dao)變(bian)化(hua)對(dui)氣(qi)候(hou)突(tu)變(bian)的(de)雙(shuang)重(zhong)調(tiao)節(jie)控(kong)製(zhi)。”11月4日，中國科學院（以下簡稱中科院）地球科學卓越創新中心、青藏高原研究所研究員

，蘭州大學教授張旭告訴科技日報記者。

這項研究為理解更新世氣候突變事件的觸發機理提供了全新的動力模型。相關研究成果在線發表於《自然·地球科學》雜誌。

能夠直接觸發大西洋經向翻轉環流突變

約270萬年前，隨著北半球大陸冰蓋的逐漸發育
，氣候係統開始經曆以萬年尺度為周期的冷暖交替
，即我們熟知的冰期—間冰期氣候旋回。在冰期氣候背景下，全球氣候頻繁出現千年尺度的氣候突變事件。20世紀80年代

，有學者指出，氣候突變的主要原因與大西洋經向翻轉環流的變化有關。

“這一觀點在30多duo年nian的de持chi續xu研yan究jiu中zhong得de到dao普pu遍bian認ren可ke
，但dan對dui其qi觸chu發fa機ji理li存cun在zai多duo種zhong推tui測ce。有you學xue者zhe提ti出chu
，其qi可ke能neng與yu海hai洋yang環huan流liu的de內nei部bu變bian率lv有you關guan
，或huo是shi由you冰bing蓋gai或huo者zhe海hai冰bing的de消xiao融rong所suo致zhi。還hai有you學xue者zhe指zhi出chu大da氣qi二er氧yang化hua碳tan濃nong度du和he南nan半ban球qiu西xi風feng帶dai也ye起qi到dao積ji極ji的de作zuo用yong。但dan這zhe些xie推tui測ce主zhu要yao集ji中zhong在zai地di球qiu係xi統tong的de內nei部bu因yin素su。”張旭介紹。

以往的大量研究已證明，地球軌道變化可通過氣候內部因素的變化（例如冰量變化）調節控製氣候突變事件的發生，即軌道對氣候突變存在間接調節控製。

那麼
，地球軌道變化是否可以直接觸發千年氣候突變事件呢？

為此，研究人員首先開展了過去4萬年至3.2萬年的氣候瞬變模擬實驗。在實驗中，研究人員僅將地球軌道參數作為變化量
，而如冰量、溫室氣體等其他所有的環境變量均保持恒定，以此檢驗地球軌道變化是否可以直接觸發大西洋經向翻轉環流的突變。

實驗結果顯示，大西洋經向翻轉環流出現了類似於氣候記錄中的千年尺度震蕩，相應的溫度和降水變化也與氣候記錄有較好的一致性。“中國黃土

、石筍、湖(hu)泊(bo)清(qing)晰(xi)記(ji)錄(lu)了(le)千(qian)年(nian)尺(chi)度(du)的(de)突(tu)變(bian)事(shi)件(jian)。這(zhe)些(xie)突(tu)變(bian)事(shi)件(jian)對(dui)我(wo)國(guo)自(zi)然(ran)環(huan)境(jing)產(chan)生(sheng)了(le)重(zhong)大(da)影(ying)響(xiang)。我(wo)們(men)在(zai)複(fu)雜(za)氣(qi)候(hou)模(mo)型(xing)中(zhong)首(shou)次(ci)證(zheng)實(shi)了(le)地(di)球(qiu)軌(gui)道(dao)變(bian)化(hua)可(ke)直(zhi)接(jie)驅(qu)動(dong)氣(qi)候(hou)突(tu)變(bian)。”中科院院士、中科院青藏高原研究所所長陳發虎強調。

可以幫助人類建立對“後天”的科學認識

隨後，研究人員又進行了軌道參數的單一強迫實驗，即僅改變地軸傾角、離心率和歲差，進一步定性不同軌道參數變化對氣候突變的影響。

yanjiufaxian
，suichadebianhuaketongguoyingxiangbeibanqiudiweidiqudexiajitaiyangfushe，tiaojiedaqishuiqicongdaxiyangxiangtaipingyangdeshusongqiangdu，jinertiaokongbeidaxiyangdehaibiaoyandu，yinqidaxiyangjingxiangfanzhuanliudetubian。

tongshi，dizhouqingjiaoketongguoyingxiangbeibanqiugaoweidiqudenianpingjuntaiyangfushedebianhua，tiaokongbeidaxiyangshencengshuishengchengqudehaishuiwenduyijihaibingmianji，jineryingxiangbiaocenghaishuichuizhihunhedeqiangdu，yinqitubian。“這組數值實驗證實了單一軌道參數的變化也可直接觸發北大西洋海洋環流的突變
，即軌道變化對氣候突變的直接調節控製。”張旭解釋。

weilexitongdiliqingdiqiuguidaobianhuatiaozhiqiannianqihoushijiandeguilv，yanjiurenyuanyoutongguodaliangdeshuzhishiyan
，zongjiechulejieshigengxinshibutongshiqiqiannianqihoushijiandedongligainianmoxing。“我們的模型被證實不僅適用於晚更新世，也適用於中早更新世。”張旭說。

陳chen發fa虎hu表biao示shi，通tong過guo這zhe些xie研yan究jiu
，我wo們men可ke以yi確que定ding，更geng新xin世shi以yi來lai冰bing期qi中zhong的de千qian年nian尺chi度du氣qi候hou事shi件jian很hen可ke能neng一yi直zhi受shou到dao極ji地di冰bing蓋gai變bian化hua和he地di球qiu軌gui道dao參can數shu變bian化hua的de雙shuang重zhong調tiao節jie控kong製zhi。但是
，軌道尺度氣候變化和千年尺度氣候突變如何協同影響更新世以來的氣候演變，還需通過含冰蓋動力過程的地球係統模型做進一步研究。

“kexuejiamentongguoduiguqihouxianxiangbeihoujilideyanjiu


，changshijieshibutongshikongchiduqihouguochengdexietongzuoyongduiqihoubianhuadeyingxiang
，nulizhangwoqihouyanbiandeguilv。zhebujinduiyurenleiyuceheyingduiweilaiqihoutubianyoujudaershenyuandeyiyi，yekeyibangzhurenleijianliqiduiyu‘後天’更加科學和理性的認識。”陳發虎說道。