科学探索|科学家发现地球的倾斜和摇摆如何影响古代冰原的命运科学家发现地球的倾斜和摇摆

科学家们已经能够破译地球在围绕太阳运行时的倾斜和摇摆在推动全球冰期周期中所发挥的确切作用。他们对自更新世早期以来倾斜度和岁差对北半球冰层融化的影响有了新的认识。

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在2022年5月26日发表在《科学》杂志上的一项新研究中，来自卡迪夫大学的一个研究小组已经能够准确地指出地球在围绕太阳运行时的倾斜和摇摆在过去200万年左右是如何影响北半球的冰原融化的。
科学家们早就意识到，北半球大规模冰原的消长是由地球围绕太阳的轨道的几何形状变化造成的。
地球的几何形状有两个方面可以影响到冰原的融化：倾斜度和岁差。倾斜度是地球围绕太阳运行时的倾斜角度，是地球有不同季节的原因。
岁差是指地球在旋转时的摆动，很像一个稍微偏离中心的陀螺。这种摆动的角度意味着有时北半球离太阳最近，而其他时候南半球离太阳最近，这意味着大约每隔一万年，一个半球的夏天会比另一个半球更暖和，然后才会转换。
【科学探索|科学家发现地球的倾斜和摇摆如何影响古代冰原的命运】

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科学家们已经确定，在过去的一百万年左右的时间里，通过气候系统内复杂的相互作用，倾斜度和岁差对北半球冰原消长的综合影响导致冰期周期持续约10万年。
然而，在100万年前，在一个被称为更新世早期的时期，冰期周期的持续时间只由倾斜度控制，这些冰期周期几乎正好是41000年。
几十年来，科学家们一直在困惑，为什么在这一时期，在驱动冰期周期方面，岁差没有发挥更重要的作用。
在他们的新研究中，卡迪夫大学的团队揭示了新的证据，表明在更新世早期，岁差确实发挥了作用。
他们的研究结果表明，由岁差驱动的更强烈的夏季一直导致北半球冰原融化，但是在100万年前，这些事件的破坏性较小，并没有导致冰原的完全崩溃。
该研究的主要作者、卡迪夫大学地球和环境科学学院的Stephen Barker教授说：“北半球更新世早期的冰原比最近的冰原要小，而且仅限于高纬度地区，在那里倾斜度的影响比岁差的影响要大。这可能解释了为什么我们花了这么长的时间才找到早更新世期间岁差强迫的证据。”
“这些发现是一项重大努力的结果，涉及到12年多的艰苦工作，在实验室里处理了近10000个样本，并开发了一系列新的分析方法。得益于此，我们终于可以解决古气候学中一个长期存在的问题，并最终促进对地球气候系统的更好理解。”
“如果我们希望预测下个世纪及以后的变化，提高我们对地球气候动态的理解，甚至是在遥远的过去，是至关重要的。正在进行的变化可能是人为的，但只有一个气候系统，我们需要了解它。”