受天文學因素影響的更新世前期地球氣候和冰蓋量變動2023年5月15日 |研究成果 距今約160萬年前至120萬年前地球氣候變化的主要原因似乎還是在于宇宙。 通過最新的計算機模擬,我們了解了它的詳細機制。 地球的公轉軌道和自轉軸的傾斜受到太陽、月亮和其他行星等重力的影響,會經過很長時間逐漸變化。 這種天文因素引起的地球運動的變化,會導致季節和太陽光照射的地方的變化,導致地球的氣候變化。 特別是覆蓋地表的冰塊“冰床”的大小,對落下的太陽光的增減很敏感,地表大部分被冰床覆蓋的時期“冰期”和冰床減少的時期“間冰期”反復。 在現代,冰期、冰期反復的周期約為10萬年,基本上證實了這個期間是由天文學的因素引起的。 但是,地質記錄顯示,約80萬年前的時代——更新世前期的周期很短,約為4萬年。 雖然推測這個周期的差異是由于其他天體的重力使地球的運動發生了微妙的變化,但由于不了解其詳細的機制,這個說法未必被接受。 但是近年來,由于地質記錄數據精度的提高和理論研究的發展,可以更加詳細地調查地球運動的變化對氣候變化的作用。 東京大學大氣海洋研究所的特任研究員渡邊泰士(研究當時,現在是氣象廳氣象研究所research assochit )等的研究小組著眼于與現代差異特別顯著的、約160萬年前到120萬年前的冰期周期。 然后用改進后的程序進行了大規模的計算機模擬。 這個模擬引入了最新的天體力學理論。 結果較好地再現了地質記錄數據顯示的約4萬年冰期、冰期的周期。 通過詳細分析這個模擬的結果,研究小組就地球運動的變化如何帶來更新世前期的氣候變化,其機制,明確了以下3點。 (1)冰期、冰期的周期由地球自轉軸方向和公轉軌道變化振幅的微小差異決定。 (2)冰期結束的時機,不僅取決于地球自轉軸周期性傾斜度的變化,而且主要取決于公轉軌道上夏至的位置(近日點)。 (3)間冰期的長短取決于地球自轉軸的方向和夏至位置的變化時機。 研究小組的一員、引領天文學因素討論的國立天文臺講師伊藤孝士說:“由于天文學因素對冰期反復的作用變得明確,不僅是更新世這一比較近的過去,對更遠的過去和未來的地球,以及具有相似環境的其他行星的氣候的理解也會進一步吧。” 本研究成果為y.Watanabe et al .“astronomical forcing shaped the timing of early Pleistocene glacial cycles”,由英國地球行星科學雜志《通信與地球科學》已于2023年5月15日刊登。 相關鏈接 |
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