東亞季風比我們想像的要晚數百萬年

東亞季風比我們想像的要晚數百萬年 Tanya Bill / Shutterstock

東亞季風覆蓋了地球上最大的大陸的大部分地區,導致日本,韓國和中國很多地方在夏季降雨。 最終,超過1.5億的人口依靠它為農業,工業和水力發電提供的水。

了解季風至關重要。 這就是為什麼我和我的同事最近在145m年的歷史中重新構造了它的行為,以便更好地了解它在長期內如何響應地理變化或更廣泛的氣候,以及對未來的意義。

我們的研究發表在期刊上 科學進展 表明東亞季風比以前認為的要古老得多,變化也更大。 直到最近,人們才普遍認為季風應運而生 23m多年前青藏高原形成後的一段時間。

但是,我們證明它至少存在於過去的145m年(白堊紀晚期除外: T.雷克斯),而不論青藏高原或大氣中有多少CO 2。

什麼是季風?

在最簡單的水平上,季風是降水的高度季節性分佈,導致明顯的“濕”和“幹”季節-這個詞甚至源自阿拉伯語“ mausim”,翻譯為“季節”。

東亞季風是最常見的“海風季風”。 它們之所以形成,是因為陸地和海洋以不同的速度加熱,因此在海上形成高壓,在陸地上形成低壓,導致夏季風吹向岸上。

東亞季風比我們想像的要晚數百萬年 它是世界上最大,最高的高原。 Rashevskyi Viacheslav / Shutterstock

儘管並非嚴格要求青藏高原形成東亞季風,但它可以起到增強作用。 在海拔5km或更高的高度,高原僅位於大氣中更高的位置,因此其上方的空氣被加熱的溫度遠高於同一海拔較低的空氣(考慮到西藏的地面溫度,與凍結空氣5km相比)在頭頂上方)。 由於西藏的空氣比周圍的冷空氣溫暖,因此它會上升並充當熱量的“泵”,吸入更多的空氣以替代它,並增強季風循環。

數百萬年的變化

我們發現在過去的145m年中,季風的強度發生了顯著變化。 最初,它比今天的強度降低了30%。 然後,在多年前的白堊紀100-66m期間,巨大的內陸海域覆蓋了北美大部分地區,削弱了太平洋的貿易風。 由於季風的消失,這使東亞變得非常乾旱。

然而,在50m年前印度構造板塊碰撞進入亞洲大陸,形成喜馬拉雅山和青藏高原之後,降雨模式發生了顯著變化。 隨著土地的上升,季風的力量也增強了。 我們的研究結果表明,5-10m年前存在“超級季風”,降雨強度比今天強30%。

但是,我們如何確定這種變化是由地理而不是二氧化碳濃度升高引起的? 為了驗證這一點,我們再次模擬了所有不同時間段(大約每4m年)的氣候,並增加或減少了大氣中的CO 2量,以了解其對季風的影響。 通常,與所選時間段無關,與區域地理變化的影響相比,季風對CO 2變化的敏感性很小(-1%至+ 13%)。

氣候模型正在發揮作用

東亞的季風主要是由於其優越的地理位置和區域地形所致-儘管我們的工作表明,CO 2濃度確實有影響,但其次於構造。

過去可以幫助我們更好地了解季風如何隨著氣候變化而變化-但它並不是一個完美的模擬。 儘管過去幾乎每當CO 2加倍,降雨量都會增加,但是每個時期都是獨特的,並取決於當時的特定地理環境。

令人放心的是,過去氣候模型顯示出與地質數據一致。 這意味著我們對氣候模型能夠準確地預測隨著人類繼續向大氣中排放更多的CO 2的季風在下個世紀的反應有更大的信心。談話

關於作者

氣象學博士後研究員Alex Farnsworth, 英國布里斯托爾大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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