Klimamodeller og geologi afslører ny indsigt i den østasiatiske monsun

Et team af forskere, ledet af University of Bristol, har brugt klimamodeller og geologiske optegnelser til bedre at forstå ændringer i den østasiatiske monsun over lange geologiske tidsskalaer.

Deres resultater, offentliggjort i dag i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , tyder på, at monsunsystemets udvikling var mere følsom over for ændringer i geografi (især bjerghøjde) frem for kuldioxid, og at monsunen opstod omkring 40 millioner år tidligere end tidligere antaget.

Monsunsystemet toppede i styrke for omkring fem millioner år siden, da regionen oplevede 'supermonsuner', der var væsentligt stærkere end i dag.

Den østasiatiske monsun dækker en stor del af det største kontinent på Jorden, transporterer fugtig luft fra Det Indiske Hav og Stillehavet, hvilket fører til betydelige mængder nedbør om sommeren i Japan, Korea, og store dele af det kinesiske fastland.

Det er vigtigt at forstå monsunens adfærd, da den giver vand til landbruget, vandkraft og industriel udvikling til mere end 1,5 milliarder mennesker.

Dr. Alexander Farnsworth fra University of Bristol's School of Geographical Sciences, ledet forskningen. Han sagde:"Ingen ved rigtigt, hvor gammel den østasiatiske monsun er, og om den er et nyere fænomen, eller om den har eksisteret i ti eller hundreder af millioner af år.

"Ved at bruge vores tilgang, vi kan, for første gang, virkelig forstå og karakterisere den langsigtede adfærd af den østasiatiske monsun og dens reaktion i meget varmere verdener fra fortiden."

Professor Dan Lunt, også fra University of Bristol, tilføjede:"Vi fandt ud af, at den østasiatiske monsun varierede markant gennem tiden og i visse perioder har været meget stærkere tidligere end i dag, selv nåede 'supermonsun'-forhold for omkring fem millioner år siden."

Holdet opdagede også, at så store ændringer i den forgangne ​​monsun var resultatet af ændret lokal og global geografi, såsom højden og omfanget af Tibet og tilstedeværelsen eller fraværet af en søvej i Nordamerika). I forhold til dette, der ser ud til at have været ringe følsomhed i monsunen over for ændrede kuldioxidkoncentrationer i fortidens varmere verdener.

Forskerne fandt også ud af, at i modsætning til tidligere arbejde, der konkluderede, at den østasiatiske monsun opstod for omkring 23 millioner år siden, i løbet af de sidste 145 millioner år har den østasiatiske monsun været konstant til stede bortset fra en periode i den sene kridttid (ca. 100 til 65 millioner år siden), i løbet af hvilken tid Østasien blev ekstremt tørt.

Forskernes tilgang til at rekonstruere monsunens historie var at sammenligne observationer fra de geologiske optegnelser, som giver bevis for ændringer i nedbør, med klimamodeller, der varierede CO2 og geografi, hvilket muliggjorde en udforskning af de faktorer, der styrer dens adfærd.

Holdet indsamlede beviser fra 'proxies' (indirekte indikatorer for klima fra de geologiske optegnelser) for at rekonstruere, hvordan nedbøren har ændret sig i Østasien i løbet af de sidste 145 millioner år, også på tidspunkter, hvor verden var meget varmere end i dag. Disse observationer peger på betydelige ændringer i nedbør i denne periode i Østasien.

Imidlertid, Det er vanskeligt at bestemme årsagen til disse ændringer, fordi proxyerne har dårlig rumlig og tidsmæssig dækning og ikke giver indsigt i forskellige driveres roller.

I stedet, klimamodeller kan bruges til at forstå de grundlæggende årsager til forandringer, gennem simulering af de sidste 145 millioner års klimavariationer for at hjælpe med fortolkningen af ​​proxy-observationerne og, afgørende, at forstå de vigtige processer, der fører til ændringer i den østasiatiske monsun gennem geologisk tid.

Dr. Stuart Robinson fra University of Oxford, en anden medforfatter, sagde:"Dette arbejde demonstrerer meget flot styrken ved at bruge klimamodeller og geologi sammen.

"Konklusioner af klima baseret på sedimenter og fossiler giver os en fortælling om tidligere klimaændringer, mens modellerne giver os evnen til at forstå de fysiske klimaprocesser og disse processers følsomhed over for forskellige faktorer, som CO2 og geografi."