Støvede nedbørsrekorder afslører ny forståelse af Jordens langsigtede klima

Gamle nedbørsrekorder strækker sig over 550, 000 år tilbage i tiden kan øge forskernes forståelse af, hvad der styrer den asiatiske sommermonsun og andre aspekter af Jordens langsigtede klima, rapporterer et universitet af Arizona-ledet internationalt forskerteam i tidsskriftet 25. maj i tidsskriftet Videnskab .

Standardforklaringen af ​​Jordens regelmæssige skift fra istider til varme perioder blev udviklet af Milutin Milankovitch i 1920'erne. Han foreslog, at svingningerne af planetens kredsløb over titusinder af år styrede klimaet ved at variere mængden af ​​varme fra solen, der falder over polarcirklen om sommeren.

"Her vender vi Milankovitch på hovedet, "sagde første forfatter J. Warren Beck, en UA -forsker i fysik og i geovidenskab. "Vi foreslår, at gennem monsunerne, lavbreddeklima kan have lige så stor indvirkning på klimaet på høj breddegrad som det omvendte. "

I den nordlige sommer, subtroperne og troperne nord for ækvator varme og troperne og subtroperne syd for ækvator kølige.

Moderne observationer viser forskellen i varme, der driver atmosfæriske ændringer, der driver intensiteten af ​​monsunen. Beck sagde, at monsunen kan påvirke vind- og havstrømme så langt væk som det nordlige Atlanterhav og det arktiske hav.

Den asiatiske monsun -sæson er det største årlige nedbørssystem på Jorden og bringer nedbør til omkring halvdelen af ​​verdens befolkning. Monsunperioden finder sted cirka april til september.

Beck og hans kolleger fandt ud af, at ændringerne i intensiteten af ​​den asiatiske sommermonsun over titusinder af år svarede til voksning og aftagning af de polære iskapper.

Forskerne foreslår, at de langsigtede ændringer i monsunen drev globale ændringer i vind- og havstrømme på måder, der påvirkede, om de polære iskapper voksede eller skrumpede.

Beck sagde, at denne nye forklaring på Jordens tidligere klimacyklusser vil hjælpe klimamodeller med at finde ud af mere om verdens nuværende og fremtidige klima.

Den nye forklaring på, hvad der driver Jordens klimasystem, stammer fra en tiår lang indsats fra Beck og hans kolleger for at udvikle en ny rekord over nedbør i Asien, der rækker langt tilbage i fortiden.

Forskere har forsøgt at udvikle en kvantitativ proxy for gammel nedbør i mere end 30 år, han sagde.

Ved at analysere tusinder af år med støv fra det nordlige centrale Kina for et element kaldet beryllium-10, Beck og hans kolleger udviklede den første kvantitative registrering af regionens monsunregn i de sidste 550, 000 år.

Holdet undersøgte aflejringer af fin jord kaldet loess, der blæser år efter år fra centralasiatiske ørkener til det nordlige centrale Kina. De lagkageagtige aflejringer, hundrede meter tyk, er et naturligt arkiv, der strækker sig millioner af år tilbage.

Forskerne skærer trinvist ind i siden af ​​en løshøjde for at afsløre en 55 meter lang loess, der repræsenterer 550, 000 år. Forskerne indsamlede en loess -prøve hver femte centimeter. Fem centimeter repræsenterer omkring 500 år.

Forskere kan bruge mængden af ​​beryllium-10 i jord som en proxy for nedbør, fordi når det regner skyller elementet ud af atmosfæren på støvpartikler. Fordi mere regn betyder mere beryllium-10 aflejret på jorden, mængden af ​​beryllium-10 deponeret på et bestemt tidspunkt afspejler intensiteten af ​​nedbøren.

For at sammensætte områdets gamle nedbørshistorie, teammedlemmer analyserede prøverne for beryllium-10 på UA Accelerator Mass Spectrometry Laboratory og for magnetisk modtagelighed ved Chinese Academy of Sciences Institute of Earth Environment i Xi'an.

Andre efterforskere brugte det naturlige arkiv af iltisotoper inden for stalagmitter fra flere kinesiske huler til at rekonstruere regionens tidligere klima. Disse optegnelser er kun delvist i overensstemmelse med de nedbørsbaserede optegnelser over ældgamle klima udviklet af Beck og hans kolleger.

Beck og hans kolleger foreslår deres nye forklaring på de kræfter, der driver Jordens langsigtede klimacyklusser, forener klimarekorden fra kinesiske stalagmitter og moderne observationer af monsunen med den nye gamle nedbørsrekord fra kinesisk loess.