11月6日，西安交通大学程海教授科研团队联合国内外多所高校及科研机构，在国际顶尖期刊《科学》发表重磅原创成果，团队依托高精度石笋记录与气候模式模拟研究，推翻了学界固有认知，重新界定了冰期气候突变事件的演变速率与动力学机制，厘清了大洋环流与大气响应的演化差异，为精准评估未来全球气候变化、预判洋流系统演变趋势提供了全新科学依据。
古气候研究作为地球系统科学的重要基础领域，通过重建过去气候的变化过程，可为理解自然背景下气候系统的敏感性和演变规律提供关键视角，从而弥补现代仪器观测记录过短的缺陷。
西安交通大学团队联合德国不来梅大学、亥姆霍兹极地与海洋研究中心、中国科学院地球环境研究所、贵州省山地资源研究所、丹麦哥本哈根大学、美国俄勒冈州立大学等单位的科研人员，针对末次冰期多次发生的气候突变事件（即Dansgaard-Oeschger事件，简称DO事件），开展了气候记录和模式的综合研究。
DO暖事件是冰期典型的气候突变现象，发生时北半球高纬度地区气温会快速升高5至16摄氏度，这一变化和大西洋经向翻转环流（AMOC）的增强密切相关，也是科学家研究未来洋流、气候变化的重要参照样本。
此前学界普遍认为，大西洋经向翻转环流的增强过程，短短数十年就能完成。基于这一结论，大家一直担忧未来全球洋流系统可能会发生快速突变，引发极端气候变动。但过往的研究结论，仅仅依靠格陵兰冰芯数据推测得出，这类数据会同时受温度、水汽环境影响，参考价值并不精准。
业内研究发现，我国西南、东南亚地区的石笋数据，能精准反映亚洲季风、大气环流的变化，可真实对应大西洋洋流的变动情况，是验证洋流变化的可靠依据。但受限于以往石笋检测精度不足、年代数据模糊，再加上缺少气候模型佐证，始终无法精准测算洋流、气候突变的真实变化速度，相关形成机制也一直没有定论，这也是全球古气候研究长期存在的技术瓶颈。
针对上述瓶颈，本研究选取印度东北乞拉朋齐洞和中国西南水西洞的两支年纹层石笋，依托西安交通大学全球环境变化研究院同位素实验室和西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室，开展了相关研究。
本次研究得出了颠覆性结论：DO暖事件的整体气候、洋流转变过程，平均持续约180年，最短也超过100年。而此前冰芯数据显示的转变时间不足70年，大幅低估了气候突变的真实周期。
研究进一步证实，石笋记录能完整还原洋流的全部变化过程，同时南半球风带的移动周期，也和洋流变化周期基本同步。这足以证明，跨半球的全球气候调整是一个漫长的百年尺度过程，并非以往认知中的短期快速突变。这一成果彻底更新了人类对冰期气候“突变”的定义。研究同时发现，大西洋洋流系统的变化存在不对称特点：恢复速度要快于衰退、崩溃速度。
通俗来看，这套气候机制对预判未来全球变暖影响极具参考价值：如果该规律适用于现代气候环境，未来大西洋洋流一旦减弱或衰退，整个变化过程会持续极长时间，不会快速发生；但对应的大气气候调整，依然可能快速显现。
团队研究人员表示，需要指出的是，未来AMOC减弱所涉及的物理过程可能与冰期DO事件不尽相同，但本研究的核心启示在于：在评估AMOC演变时，须清晰区分快速的大气响应过程与缓慢演变的大洋环流转型。同时，未来工作应注重发展耦合冰盖过程的气候模式，以更好地模拟冰盖融化对AMOC的影响。
文/西安报业全媒体记者 任娜
