东亚季风比我们想象的要晚数百万年

东亚季风比我们想象的要晚数百万年 Tanya Bill / Shutterstock

东亚季风覆盖了地球上最大的大陆的大部分地区,导致日本,韩国和中国很多地方在夏季降雨。 最终,超过1.5亿的人口依靠它为农业,工业和水力发电提供的水。

了解季风至关重要。 这就是为什么我和我的同事最近在145m年的历史中重新构造了它的行为,以便更好地了解它在长期内如何响应地理变化或更广泛的气候,以及对未来的意义。

我们的研究,刊登在杂志上 科学进展 表明东亚季风比以前认为的要古老得多,变化也更大。 直到最近,人们才普遍认为季风应运而生 23m多年前青藏高原形成后的一段时间。

但是,我们证明它至少存在于过去的145m年(白垩纪晚期除外: T.雷克斯),而不论青藏高原或大气中有多少CO 2。

什么是季风?

在最简单的水平上,季风是降水的高度季节性分布,导致明显的“湿”和“干”季节-这个词甚至源自阿拉伯语“ mausim”,翻译为“季节”。

东亚季风是最常见的“海风季风”。 它们之所以形成,是因为陆地和海洋以不同的速度加热,因此在海上形成高压,在陆地上形成低压,导致夏季风吹向岸上。

东亚季风比我们想象的要晚数百万年 它是世界上最大,最高的高原。 Rashevskyi Viacheslav / Shutterstock

尽管并非严格要求青藏高原形成东亚季风,但它可以起到增强作用。 在海拔5公里或以上时,高原仅位于大气中较高的位置,因此高原上的空气被加热得比海拔较低时的同一空气要高得多(与冷冻空气5km相比,请考虑西藏的地面温度)在头顶上方)。 由于西藏的空气比周围的冷空气温暖,因此它会上升并充当热量的“泵”,吸入更多的空气以替代它,并增强季风循环。

数百万年的变化

我们发现在过去的145m年中,季风的强度发生了显着变化。 最初,它比今天的强度降低了30%。 然后,在多年前的白垩纪100-66m期间,巨大的内海覆盖了北美大部分地区,削弱了太平洋的贸易风。 由于季风的消失,这使东亚变得非常干旱。

然而,在50m年前印度构造板块碰撞进入亚洲大陆,形成喜马拉雅山和青藏高原之后,降雨模式发生了显着变化。 随着土地的上升,季风的力量也增强了。 我们的结果表明,在5-10m年前,有“超级季风”,其降雨比今天强30%。

但是,我们如何确定这种变化是由地理而不是二氧化碳浓度升高引起的? 为了验证这一点,我们再次模拟了所有不同时间段(大约每4m年)的气候,并增加或减少了大气中的CO 2量,以了解其对季风的影响。 通常,与所选时间段无关,与区域地理变化的影响相比,季风对CO 2变化的敏感性很小(-1%至+ 13%)。

气候模型正在发挥作用

东亚的季风主要是由于其优越的地理位置和区域地形所致-尽管我们的工作表明,CO 2浓度确实有影响,但其次于构造。

过去可以帮助我们更好地了解季风如何随着气候变化而变化-但它并不是一个完美的模拟。 尽管过去几乎每当CO 2加倍,降雨量都会增加,但是每个时期都是独特的,并取决于当时的特定地理环境。

令人放心的是,过去气候模型显示出与地质数据一致。 这意味着我们对气候模型能够准确预测随着人类继续向大气中排放更多CO 2的季风在下个世纪的反应充满信心。谈话

关于作者

气象学博士后研究员Alex Farnsworth, 布里斯托大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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