Древние записи об осадках, уходящие в прошлое на 550 000 лет, могут перевернуть понимание учеными того, что контролирует азиатский летний муссон и другие аспекты долговременного климата Земли, сообщает международная группа исследователей под руководством Аризонского университета. в номере журнала Science от 25 мая.
Стандартное объяснение регулярных переходов Земли от ледниковых периодов к теплым периодам было разработано Милютиным Миланковичем в 1920-х годах. Он предположил, что колебания орбиты планеты в течение десятков тысяч лет контролируют климат, изменяя количество тепла от солнца, падающего летом за Полярный круг.
«Вот где мы переворачиваем Миланковича с ног на голову», - сказал первый автор Дж. Уоррен Бек, ученый-исследователь UA в области физики и геонаук. «Мы предполагаем, что из-за муссонов климат низких широт может оказывать такое же влияние на климат высоких широт, как и обратное».
Во время северного лета в субтропиках и тропиках к северу от экватора тепло, а в тропиках и субтропиках к югу от экватора прохладно.
Современные наблюдения показывают, что разница в температуре способствует атмосферным изменениям, которые определяют интенсивность сезона дождей. Бек сказал, что сезон дождей может влиять на ветер и океанские течения даже в Северной Атлантике и Северном Ледовитом океане.
Сезон азиатских муссонов является самой большой годовой системой осадков на Земле и приносит дожди примерно половине населения мира. Сезон дождей длится примерно с апреля по сентябрь.
Бек и его коллеги обнаружили, что на протяжении десятков тысяч лет изменения интенсивности азиатского летнего муссона соответствовали увеличению и уменьшению полярных ледяных шапок.
Исследователи предполагают, что эти долгосрочные изменения в сезон дождей привели к глобальным изменениям ветра и океанских течений таким образом, что это повлияло на то, увеличились или уменьшились полярные ледяные шапки.
Бек сказал, что это новое объяснение прошлых климатических циклов Земли поможет специалистам по моделированию климата узнать больше о текущем и будущем климате в мире.
Новое объяснение того, что движет климатической системой Земли, проистекает из десятилетних усилий Бека и его коллег по созданию нового рекорда количества осадков в Азии, уходящего далеко в прошлое.
Ученые пытались разработать количественный показатель древних осадков более 30 лет, сказал он.
Проанализировав тысячелетнюю пыль северо-центрального Китая на наличие элемента под названием бериллий-10, Бек и его коллеги получили первую количественную запись муссонных дождей в регионе за последние 550 000 лет.
Команда изучила отложения тонкой почвы, называемой лёссом, которые год за годом выносятся из пустынь Центральной Азии в северо-центральный Китай. Слоеные отложения толщиной в сотни футов представляют собой природный архив, уходящий корнями в прошлое на миллионы лет.
Исследователи ступенчато врезались в склон лёссового холма, чтобы обнажить 55-метровый пролет лёсса, представляющий 550 000 лет. Исследователи отбирали образец лёсса каждые пять сантиметров. Пять сантиметров соответствуют примерно 500 годам.
Ученые могут использовать количество бериллия-10 в почве в качестве показателя осадков, поскольку во время дождя этот элемент вымывается из атмосферы вместе с частицами пыли. Поскольку большее количество осадков означает большее количество бериллия-10, отложившегося в почве, количество бериллия-10, осажденного в определенное время, отражает интенсивность дождя.
Чтобы собрать воедино древнюю историю дождей в этом районе, члены команды проанализировали образцы на наличие бериллия-10 в Лаборатории ускорительной масс-спектрометрии UA и на магнитную восприимчивость в Институте Земли и окружающей среды Китайской академии наук в Сиане..
Другие исследователи использовали природный архив изотопов кислорода в сталагмитах из нескольких китайских пещер, чтобы реконструировать климат региона в прошлом. Эти записи лишь частично согласуются с данными о древнем климате, основанными на осадках, разработанными Беком и его коллегами.
Бек и его коллеги предлагают, чтобы их новое объяснение сил, управляющих долгосрочными климатическими циклами Земли, согласовывало климатические данные китайских сталагмитов и современные наблюдения за муссонами с новыми древними данными об осадках из китайского лёсса.