新仙女木期
新仙女木期（Younger Dryas）是指地球地质历史上距今约12,900年至11,700年[1]的一段持续约1,300年的气候快速变冷事件，深刻影响全球气候、生态环境和人类的发展进程。
新仙女木期以北半球的突然降温而闻名。当时北大西洋海水降温，北美洲年均气温下降约3°C，欧洲降幅为2–6°C，而格陵兰的气温在短短数十年内骤降至多达10°C，尤为迅速，甚至在3年内完成。同时，南半球则出现了气温上升的趋势。新仙女木期的结束同样迅速，地球在约50年内大幅回暖，标志着从冰川期的更新世过渡到现今的全新世。
在此之前，地球正处于温度上升的间冰期，由于新仙女木事件的突然爆发，全球气温骤降，北极冰川开始向南扩展。
新仙女木期（Younger Dryas）于20世纪初通过瑞典和丹麦的沼泽及湖泊遗址研究首次发现，尤其是在丹麦的阿勒勒（Allerød）粘土坑。化石花粉分析显示，生于冰川条件下的植物仙女木（Dryas octopetala）在森林生长地区占据主导地位，成为生物群体应对气候变化的重要例子。
在新英格兰，凉爽夏季和寒冷冬季加上低降水量形成无树苔原，直到全新世北方森林才开始向北迁移。五大湖南缘云杉迅速减少，松树增多，草本草原植被丰度降低。在中央阿巴拉契亚山脉，森林以云杉和落叶松为主，至全新世转为温带阔叶林。
中央喀斯喀特山脉的松树花粉增加提示冬季气温较低，俄勒冈洞穴的石笋记录显示气候变冷。奥林匹克半岛的中海拔地点火灾减少，表明气候凉爽湿润。北落基山脉的松树和冷杉显著增加，表明气候较之前更温暖。
新仙女木期的名称源于一种高山苔原野花——仙女木（Dryas octopetala），这是一种生长于寒带的植物，主要分布在欧洲北部。在新仙女木期，这种植物的花粉在低纬度地区也被广泛发现，表明当时气候寒冷，仙女木大规模南侵。
新仙女木冷期的发生中断了自约2万年前末次冰盛期（LGM）以来的气候变暖趋势，标志着一段寒冷时期。在新仙女木期之前，还有最老仙女木期与老仙女木期，其中最老仙女木期的时间距今约1.8万至1.5万年，老仙女木期在新仙女木期前约1000年，历时约3000年[2]。
新仙女木期的气候冷卻与新石器革命的农业文明发展之间的关系也引发了广泛讨论[3][4]。
开始及结束
[编辑]新仙女木时期全球变冷的原因推测主要与温盐环流的破坏有关，这种大洋环流负责将热带和温带地区的暖水输送至高纬度的寒带地区。关于温盐环流混乱的具体成因尚不明确。一个流行的假说认为，彗星撞击北美地区导致冰川消融，融水通过密西西比河流入墨西哥湾，从而影响环流。[5]另一种理论则强调冰川消融导致北大西洋降水增加，进而影响环流。[6][7]
新仙女木时期的降温过程并不完全同步，热带地区的降温持续了几个世纪。北半球的气温变化呈现明显的季节性特征：冬季极寒，春季凉爽，夏季变化不大。降水量变化显著，冷地区降雨大幅减少，而暖地区降水增多，导致北半球的生长期缩短。虽然陆地冰层变化不大，但海冰范围扩大，增强了冰—反照率反馈（Ice-albedo feedback）效应，这被认为是导致全球降温0.6°C（1.1°F）的主要原因。
冰—反照率反馈是气候变化中的一种反馈机制，冰盖、冰川和海冰面积的变化影响地球的反照率和表面温度。冰的高反照率能反射大量太阳辐射，温度升高导致冰面积减少，暴露出更多的开放水域，降低反照率并吸收更多太阳能，进一步加剧全球变暖，造成更多冰的消失。相反，气温下降会增加冰覆盖，提升反照率，进一步降低气温。
在之前的Bølling–Allerød间冰期，北半球的快速升温与南半球降温形成对比。这种“极地跷跷板”现象与海洋热盐环流（特别是大西洋经向翻转环流，AMOC）的变化一致。当AMOC强劲时，南半球降温、北半球升温，反之亦然。科学界普遍认为AMOC的减弱解释了新仙女木期的气候效应，也解释了在AMOC变化不再抵消二氧化碳浓度上升时，全新世的升温为什么会如此迅速。
AMOC减弱导致的“极地跷跷板”效应与Dansgaard–Oeschger事件的公认解释一致，新仙女木期可能是最后一次也是最强烈的一次此类事件。关于AMOC减弱的原因仍有争议，最早得到支持的假说是北美的阿加西兹湖（Lake Agassiz）向大西洋注入了大量冷淡水，但这一假说与当时海平面没有显著上升的现象不太一致。另一些理论提出外星体撞击劳伦泰德冰盖或火山喷发可能是导致降温和海冰增加的触发因素。
新仙女木期的结束同样迅速。在之前降温的地区，气温在50–60年内恢复到之前的水平。格陵兰地区平均温度在不到一个世代的时间内升高了约15℃，格陵兰的升温可大致分为两个阶段，每个阶段大约耗时十年时间，温度分别升高7、8℃。[8]热带地区的气温恢复则较为缓慢，持续了几个世纪；例外的是热带大西洋地区，如哥斯达黎加，其气温变化与格陵兰相似。全新世的全球升温随小冰期期间二氧化碳水平的上升而展开（从约210 ppm上升至约275 ppm）。
影响
[编辑]新仙女木时期，北美格陵兰地区气温骤降约20℃，英国南部地区温度下降超过8℃。[9]尽管最初认为新仙女木期只发生在北美和欧洲，但随着研究深入，其他地区也发现了降温的证据。例如中国南海生物硅沉积[10]和青藏高原冰川中O18同位素[11]等显示了气候异常变冷，表明这是一段具有全球范围的冰期。[12]
新仙女木时期的寒冷气候可能导致北美克洛维斯文化的消失，许多不适应寒冷的物种，包括人类，均受到影响。有人认为，地中海东部黎凡特地区的气候变得干燥炎热，环境承载力下降，使狩獵和采集等生存方式失效，迫使早期定居的纳图夫人群体转向更为流动的生活模式。进一步的气候恶化被认为促进了谷物的种植。尽管关于新仙女木期对纳图夫人群体生存模式变化的影响存在一定共识，但其与该时期末农业起源的关系仍在争论之中。[13]在新仙女木冰期前后，许多动物和农作物的驯化确实发生，尽管两者之间的关系尚无定论。[14]
随着气候回暖，人口增长，各类古代部落文明开始繁荣。
流行文化
[编辑]2004年电影《后天（The Day After Tomorrow）》中，主创人员设想了冰川消融阻断温盐环流导致全球变冷的情节，这一过程与新仙女木事件类似，不过影片中气候驟降的速度更快。
参看
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Peteet D. Global younger dryas?[J]. Quaternary International, 1995, 28: 93-104.
- ^ JAN MANGERUD, SVEND T. ANDERSEN, BJÖRN E. BERGLUND, JOAKIM J. DONNER. Quaternary stratigraphy of Norden, a proposal for terminology and classification. Boreas. 1974-10-01, 3 (3): 109–126 [2018-04-02]. ISSN 1502-3885. doi:10.1111/j.1502-3885.1974.tb00669.x （英语）.
- ^ Bar-Yosef, O. and A. Belfer-Cohen: "Facing environmental crisis. Societal and cultural changes at the transition from the Younger Dryas to the Holocene in the Levant." In: The Dawn of Farming in the Near East. Edited by R.T.J. Cappers and S. Bottema, pp. 55–66. Studies in Early Near Eastern Production, Subsistence and Environment 6. Berlin: Ex oriente.
- ^ Mithen, Steven J.: After The Ice: A Global Human History, 20,000–5000 BC, pages 46–55. Harvard University Press paperback edition, 2003.
- ^ What Caused the Younger Dryas Cold Event (PDF). [2010-05-08]. （原始内容存档 (PDF)于2011-05-19）.
- ^ Ian Eisenman, Cecilia M. Bitz, Eli Tziperman. Rain driven by receding ice sheets as a cause of past climate change. Paleoceanography. 2009-12-01, 24 (4) [2018-04-02]. ISSN 1944-9186. doi:10.1029/2009pa001778 （英语）.
- ^ Alley, Richard B.; et al.. Abrupt accumulation increase at the Younger Dryas termination in the GISP2 ice core. Nature. 1993, 362: 527–529. doi:10.1038/362527a0.
- ^ Clocking the Speed of Climate Change: The End of the Younger Dryas as Recorded by Four Greenland Ice Cores
- ^ 新仙女木事件. [2010-05-08]. （原始内容存档于2016-03-04）.
- ^ 贾国东、翦知滑、彭平安、汪品先、傅家谟. 南海南部17962柱状样生物硅沉积记录及其古海洋意义 (PDF). 地球化学. 2000, 29 (30): 293–296. 0379—1726 (2000)03—0293—04.[永久失效連結]
- ^ 青藏高原不同时段气候变化的研究综述[永久失效連結]
- ^ IS THE YOUNGER DRYAS GLOBAL IN EXTENT?. [2010-05-09]. （原始内容存档于2009-12-27）.
- ^ Bar-Yosef, O. and A. Belfer-Cohen: "Facing environmental crisis. Societal and cultural changes at the transition from the Younger Dryas to the Holocene in the Levant." In: The Dawn of Farming in the Near East. Edited by R.T.J. Cappers and S. Bottema, pp. 55–66. Studies in Early Near Eastern Production, Subsistence and Environment 6. Berlin: Ex oriente.
- ^ Munro, N. D. Small game, the younger dryas, and the transition to agriculture in the southern levant (PDF). Mitteilungen der Gesellschaft für Urgeschichte. 2003, 12: 47–64. （原始内容存档 (PDF)于2020-06-02）.
外部链接
[编辑]- Study Confirms Mechanism for Current Shutdowns, European Cooling. Oregon State University. 2007 [11 April 2011]. （原始内容存档于17 December 2010）.
- Broecker WS. What If the Conveyor Were to Shut Down?. GSA Today. 1999, 9 (1): 1–7 [11 April 2011]. （原始内容存档于2020-12-31）.
- Calvin WH. The Great Climate Flip-flop. The Atlantic Monthly. January 1998, 281: 47–64 [11 April 2011]. （原始内容存档于2021-01-26）.
- Tarasov L, Peltier WR. Arctic freshwater forcing of the Younger Dryas cold reversal (PDF). Nature. June 2005, 435 (7042): 662–665. Bibcode:2005Natur.435..662T. PMID 15931219. S2CID 4375841. doi:10.1038/nature03617. （原始内容 (PDF)存档于21 August 2015）.
- Acosta et al., 2018. Climate change and peopling of the Neotropics during the Pleistocene-Holocene transition. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Cometary Debris May Have Destroyed Paleolithic Settlement 12,800 Years Ago （页面存档备份，存于互联网档案馆）, on: sci-news, Jul. 2, 2020
- When the Earth Suddenly Stopped Warming. PBS Eons. December 17, 2020 [2021-10-08]. （原始内容存档于2021-10-08） –通过YouTube.