地球过去 6500 万年最热时期的教训：全球变暖如何导致热带雨带缩小

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地球的热带雨带是维持数十亿人口和充满活力的生态系统的季风的源头，长期以来一直是地球气候的可靠特征。但新的研究表明，这个至关重要的系统并不总是如此可靠。
《地球物理研究快报》发表的一项研究表明，在始新世早期（过去 6500 万年中最热的时期），雨带的季节性变化急剧减弱。这些古老的变化可能为现代全球变暖的影响提供关键警告。
5000万年前的温室气候
始新世初期火山活动十分活跃，向大气中释放了大量温室气体。二氧化碳浓度飙升至 1,600 ppmv 以上，约为工业化前水平的六倍，导致全球气温上升 9-23°C。
中国科学院大气物理研究所的研究人员通过气候模拟和重建古代气候条件，发现了一个惊人的模式：极端变暖导致亚热带干旱区扩大，热带湿润区缩小。
造成这种干扰的核心是热带辐合带（ITCZ）季节性运动的减弱——ITCZ 是一条随着季节变化而向北和向南移动的云带和强降雨带。
静音摆动背后的机制
ITCZ 的季节性移动受太阳辐射和潜热通量（即水从海洋表面蒸发时传输到大气中的能量）之间拉锯战的控制。在现代气候中，较冷的海洋缓和了蒸发对风的敏感度，使得 ITCZ 能够随着太阳位置的变化而大幅向夏季半球移动。
“在始新世早期，海洋温度升高很多，蒸发对风速更加敏感，”该研究的主要作者任子昆博士说。“这种高度敏感放大了风驱动的半球表面蒸发差异，破坏了与太阳加热的平衡。结果导致热带辐合带季节性范围缩小，热带湿润带萎缩。”
与当今变暖世界的相关性
如果目前的温室气体排放继续不受控制，二氧化碳水平可能会上升到始新世早期的水平。通讯作者周天军教授强调了这项研究的广泛影响，他说：“地球的深远历史为温室气体如何重塑全球气候提供了关键证据。
“虽然始新世的变化已经持续了数千年，但由于人类活动，类似的变化可能会以前所未有的速度发生。这对缓解气候变化的迫切需要是一个严厉的警告。”