Sporing af tropernes bevægelse 800 år tilbage i fortiden

For første gang, forskere har sporet nord-syd skiftene i den nordligste kant af troperne 800 år tilbage, rapporterer et internationalt team ledet af University of Arizona.

Bevægelsen af ​​den tropiske grænse påvirker placeringen af ​​ørkener på den nordlige halvkugle, herunder Sonoran, Mohave og Saharan. Disse ørkener sidder lige nord for det tropiske bælte, som omfatter subtroperne.

Før nu, forskere havde oplysninger om placeringen af ​​det tropiske bælte tilbage til omkring 1930, da pålidelig instrumental journalføring begyndte.

På et standardkort, det tropiske bælte spænder omtrent 30 grader nordlig bredde til 30 grader sydlig bredde.

Imidlertid, den nye forskning afslører, at fra år 1203 til år 2003, tropernes nordlige kant svingede op til 4 grader nord og syd for den nordlige 30. parallel.

"Bevægelse af grænserne for troperne er forbundet med ændringer i nedbørsregimer, "sagde Raquel Alfaro Sánchez, der ledede forskergruppen, mens han var postdoktor ved UA Laboratory of Tree-Ring Research.

Fra 1568 til 1634, troperne ekspanderede mod nord, fandt teamet. Denne periode falder sammen med alvorlig tørke og andre forstyrrelser i menneskelige samfund, herunder sammenbruddet af det osmanniske imperium i Tyrkiet, afslutningen på Ming -dynastiet i Kina og nær opgivelse af Jamestown -kolonien i Virginia, sagde Alfaro Sánchez, i øjeblikket en postdoktor ved Center de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals i Barcelona, Spanien

Medforfatter Valerie Trouet sagde, "Vores resultater tyder på, at klimaændringer var en af ​​de medvirkende faktorer til disse samfundsforstyrrelser."

For at spore den nordlige grænse for Jordens tropiske bælte fra 1203 til 2003, holdet brugte årringene af træer fra fem forskellige steder på hele den nordlige halvkugle. Forskere kan regne ud årlige nedbørsår i fortiden, fordi hver årlige vækstring af et træ afspejler klimaet det år.

At have en 800-årig historie tillod også forskerne at forbinde sjældne hændelser som enorme vulkanudbrud med efterfølgende ændringer i klimaet, sagde Trouet, en UA lektor i dendrochronologi.

Massive vulkanudbrud køler jorden på grund af alle de fine partikler og aerosoler, der smides ud i atmosfæren. Tambora-udbruddet i 1815 i det nuværende Indonesien forårsagede en sådan afkøling på verdensplan, at 1816 i Europa blev kendt som "året uden sommer, "skriver teamet.

"Vi kan se tropernes sammentrækning efter vulkanudbrud som Tambora, Sagde Trouet.

Trouet sagde, at det er vigtigt at lære, hvordan aerosoler påvirker klimaet, fordi nogle forskere har foreslået at sende sådanne partikler i atmosfæren som en geoingeniørløsning til global opvarmning.

Teamets forskningsartikel, "Klimatisk og vulkansk tvang af tropisk bæltes nordlige grænse i løbet af de sidste 800 år, "er planlagt til online -offentliggørelse i Naturgeovidenskab den 15. oktober. Navne på de yderligere medforfattere er nederst i denne udgivelse.

Andre forskere har dokumenteret, at troperne har ekspanderet mod nord siden 1970'erne, Sagde Alfaro Sánchez.

Fordi computermodeller af nuværende og fremtidige klimamodeller også viser ekspansion af det tropiske bælte, men ikke så meget som faktisk sker, forskerne ønskede at udvikle en længere historie om bevægelsen af ​​den tropiske zone, Sagde Trouet.

Forskere bruger træringe til at rekonstruere tidligere klima og klimaforandringer mange steder rundt om i verden. Disse klimarekonstruktioner strækker sig hundredvis af år tilbage i tiden. For at spore forbi tropiske bæltebevægelser, Alfaro Sánchez og hendes kolleger brugte eksisterende træringskronologier fra fem steder:Arkansas, det amerikanske vest, det tibetanske plateau, Tyrkiet og det nordlige Pakistan.

For at se, hvordan træringens registreringer afspejler ændringer i det tropiske bælte, holdet kiggede på træringe fra 1930 til 2003 og sammenlignede træernes naturlige klimaarkiv med instrumentelle registreringer af ændringer i det tropiske bælte.

Forskerne fokuserede på registrerede ændringer i Hadley -celler, de enorme atmosfæriske konvektive celler, der omgiver kloden i troperne. Trouet sagde, at Hadley -celler er en vigtig drivkraft for atmosfærisk cirkulation.

Ved, hvordan ændringer i Hadley -celler korrelerede med ændringer i træringe, holdet brugte derefter flere treringe-kronologier til at se, hvordan troperne ekspanderede og trak sig sammen for så meget som 800 år siden.

"Dette er den første rekonstruktion, der gik tilbage til førindustriel tid, "Trouet sagde." For at vide, hvad den naturlige klimavariabilitet er, vi er nødt til at gå længere tilbage i tiden end de sidste 150 år. "

Alfaro Sánchez og hendes kolleger fandt ud af, at det tropiske bælte er udvidet og kontraheret på egen hånd længe før industrielle tider.

Intern variation i Jordens klimasystem påvirker tropernes bevægelse, Sagde Trouet.

Den nuværende registrerede ekspansion af det tropiske bælte siden 1970'erne skyldes til dels stigningen i drivhusgasser i atmosfæren, andre forskere rapporterer.

Den nuværende udvidelse af troperne kan have vigtige samfundsmæssige konsekvenser, fordi teamet fandt ud af, at tidligere alvorlige tørker var forbundet med vedvarende perioder med tropisk ekspansion, Sagde Alfaro Sánchez.