從植物化石看美國東北部過去和未來的氣候
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從植物化石看美國東北部過去和未來的氣候Credit: CC0 Public Domain
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)（by University of Connecticut）：古代氣候可以幫助我們了解過去，也可以幫助我們了解未來。物化2300萬年前，美國蘇州外圍空姐（電話微信181-2989-2716）蘇州真實可靠快速安排在一個被稱為中新世的東北時期，康涅狄格州比今天氣溫高5到6度，部過大致位于長島現(xiàn)在的去和氣候位置。到中新世末期，從植大約500萬年前，物化地球逐漸變冷，美國南極洲被冰川覆蓋，東北也有一些北極冰。部過
這種變冷的去和氣候情況與今天變化的氣候方向相反。康涅狄格大學地球科學系助理教授Tammo Reichgelt指出，從植一個不同之處是物化，在過去，美國蘇州外圍空姐（電話微信181-2989-2716）蘇州真實可靠快速安排這些變化是逐漸發(fā)生的，間隔超過1800萬年，而不是像目前全球變暖的速度那樣只持續(xù)幾百年。中新世可能仍然讓我們洞察到在一個更溫暖的未來，我們將面臨什么。
Reichgelt領(lǐng)導著一個研究小組，其中包括地球科學系助理教授Ran Feng，F(xiàn)ort Hays州立大學的Aly鮑姆加特納和美國地質(zhì)調(diào)查局的Debra A. Willard，他們正在努力了解美國東部這一古代時期的氣候細節(jié)，不幸的是，這是古氣候圖上的一個空白點，Reichgelt說。這些缺口是由于東部化石豐富的地區(qū)較少，可能是由于冰川侵蝕和缺乏可以沉積物質(zhì)的沉積盆地的綜合作用。他們在《全球和行星變化》上發(fā)表了他們的最新發(fā)現(xiàn)。
面對該地區(qū)化石稀少的挑戰(zhàn)，Reichgelt和他的合著者從東海岸的遺址，從植物大型化石(包括葉子、果實和花朵的遺骸)以及微型化石(如花粉和孢子)中收集了盡可能多的化石信息。
“沿著東海岸，從路易斯安那州到佛蒙特州，我們有分散的不同化石地點，但沒有連續(xù)的，”Reichgelt說。“它立即創(chuàng)造了一幅已經(jīng)錯綜復雜的畫面，但這并不一定意味著沒有什么有趣的事情發(fā)生，只是讓它更難解讀。”
植物的特征反映了它生長的氣候；因此，植物是解讀氣候條件的有力代理。作為一名古植物學家，Reichgelt利用這些來自植物化石的線索來重建古代氣候的細節(jié)。
有了化石數(shù)據(jù)，研究人員通過觀察每個地點發(fā)現(xiàn)的化石最近的現(xiàn)存親戚的現(xiàn)代植物分布，拼湊出了古氣候。這些信息使研究人員能夠創(chuàng)造出植物在今天的條件下可以生長的最佳重疊范圍。
在其中一些地方，有熱帶成分，如馬薩諸塞州的人心果科花粉。對于那些地方的植物來說，今天太冷了，這表明天氣相當暖和。我們對它進行了量化，并創(chuàng)建了一個最適合的氣候包絡(luò)，它給我們提供了大約2度的不確定性范圍。”
Reichgelt解釋說，數(shù)據(jù)揭示的情況是相當出乎意料的。他們將數(shù)據(jù)分為兩個不同的時間間隔，較溫暖的早中新世至中中新世，以及寒冷且越來越接近當前氣候條件的晚中新世。
Reichgelt說，有趣的是，在更早的時間間隔內(nèi)，佛蒙特州和佛羅里達州的化石植物群之間的溫差很小。在中新世早期全球變暖的氣候中，東海岸似乎有著大體上同質(zhì)的氣候，東北部的氣候更溫暖、更潮濕，與今天東南部的氣候似乎沒有什么不同。
Reichgelt說，這些數(shù)據(jù)還表明，整個地區(qū)的降雨季節(jié)性差異明顯，比我們現(xiàn)在看到的更明顯。
馮模擬了中新世的氣候條件，研究小組將該模型與古植物學重建進行了比較。重建的氣候數(shù)據(jù)在降雨量方面與模型一致，然而，模擬的溫度比化石數(shù)據(jù)顯示的要高。
“問題來了，會不會有什么東西影響了植物的重建？或者有什么東西影響了模型重建？長話短說，熱量傳輸系統(tǒng)，如東海岸的洋流或風暴系統(tǒng)，可以將水和熱量從低緯度地區(qū)傳輸?shù)礁呔暥鹊貐^(qū)，比今天更有效。因為我們只有來自陸地的證據(jù)，這是非常投機的，”Reichgelt說。
建模是一個迭代過程，模型和代理數(shù)據(jù)之間有時會出現(xiàn)不匹配，但馮和Reichgelt是社區(qū)工作的一部分，旨在調(diào)查模型在模擬中新世氣候方面的技能以及模型和地質(zhì)數(shù)據(jù)之間差異的原因。Reichgelt說，這里的信息肯定會被用于驗證和改進模型。
Reichgelt將這些發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)代氣候變化情景進行了比較，現(xiàn)代氣候變化情景預測隨著我們進入21世紀，降雨的季節(jié)性會增加，預計東北部的干旱風險會增加，年降水量會增加，極端降水事件也會增加，這與論文中的結(jié)果一致。
Reichgelt說，隨著氣候繼續(xù)變化，古氣候重建數(shù)據(jù)表明，我們可以開始看到東部沿海地區(qū)的氣候均勻化，那里的季節(jié)性溫度看起來很像你在東南部看到的情況，例如，北部的冬天更溫暖，像東南部的冬天。
馮說，我們目前在東北經(jīng)歷的暖冬是中新世早中期的典型特征，未來可能會變得更加頻繁。
Reichgelt補充了另一個有趣的發(fā)現(xiàn)，與他們分析的植被類型有關(guān)，在這樣一個同質(zhì)的氣候中，這些植被一點也不同質(zhì)。
“植被非常復雜。我們知道它一直都是森林，就像今天一樣，但是有各種不同的森林類型。這很重要的原因是，在中新世期間，在大陸的西部和中部，有一個從森林到草原的巨大轉(zhuǎn)變，而在東部似乎沒有發(fā)生。”
Reichgelt希望在未來的研究中探究為什么會出現(xiàn)這種情況。
至于我們應該從這項研究中收集什么，Reichgelt說，在中新世和對美國東部氣候變化的觀察和模擬預測之間發(fā)現(xiàn)如此多的重疊令人驚訝。
“從降水量的增加、氣候變化效應的向北放大以及季節(jié)性降雨的變化來看，中新世的溫暖世界似乎是未來非常好的類比。”