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大西洋徑向翻轉(zhuǎn)環(huán)流（AMOC）是南北半球物質(zhì)與能量的主要傳送帶，但南半球的過程如何影響AMOC冰期間冰期的形態(tài)變化尚不明確。近日，英國卡迪夫大學(xué)、蘭州大學(xué)等關(guān)于這一問題的新發(fā)現(xiàn)發(fā)表于《自然》。該研究發(fā)現(xiàn)，過去160萬年以來，厄加勒斯海底高原出現(xiàn)南極冰攜碎屑的時間明顯早于水團(tuán)性質(zhì)的變化，這說明南大洋水文循環(huán)對AMOC冰期空間形態(tài)的形成有重要作用。

該研究結(jié)合數(shù)值模擬進(jìn)一步指出，當(dāng)?shù)厍蜻M(jìn)入一個合適的軌道背景，將有利于更多的南極冰山向北輸送至南大西洋東南部的厄加勒斯洋流區(qū)域，使得融化在南大洋的冰山數(shù)量減少，而在南大西洋的數(shù)量增多。這一方面淡化了回流至北大西洋的表層海水的鹽度，引起北大西洋底層水形成速率的降低；另一方面，鹽化了南大洋表層海水，加快南極底層水的生成速率，二者協(xié)同作用促進(jìn)了AMOC從間冰期向冰期空間形態(tài)的轉(zhuǎn)變。此外，在向冰期環(huán)流態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中，隨著南極底層水水體體積增大，更多的大氣二氧化碳封存在海洋底部，導(dǎo)致全球氣溫下降，這將進(jìn)一步促進(jìn)海洋對二氧化碳的吸收以及北半球大陸冰蓋的形成。

論文主要作者之一、蘭州大學(xué)教授張旭表示，“這一新發(fā)現(xiàn)讓我們對冰期發(fā)育的動力過程有了進(jìn)一步的認(rèn)識。地球軌道引起的微小的太陽輻射變化，可通過南極冰凍圈激發(fā)地球系統(tǒng)內(nèi)部各圈層間（即海洋大氣圈—冰凍圈—碳循環(huán)）的正反饋過程，促進(jìn)地球氣候進(jìn)入冰河期。未來我們需要利用可模擬多圈層耦合過程的地球系統(tǒng)模型重現(xiàn)冰期旋回的演變特征，評估各圈層過程對其的貢獻(xiàn)，屆時將對這一歷史難題有更深入理解。（溫才妃）