深海可以帮助我们了解几百年前的气候

大约700年前，在人类开始向大气排放碳并使气候变暖之前，地球处于几个世纪的冷却期，也就是一个小冰期。

现在，新的研究发现，这一寒冷时期的记忆仍然保存在太平洋深处。在太平洋下面两公里处，天气变得有点冷，因为在小冰河时期留在地面上的最后一点水刚刚与更深更暖的水混合在一起。

马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的物理海洋学家杰克·格比(Jake Gebbie)研究员表示，现代过去时代的温度反射对现代气候科学家来说非常重要，因为海洋储存热量的能力会影响陆地和大气。

杰克·盖比说:“为了理解气候变化，我们必须努力研究地球系统中热量和碳的方向和路径。”

潜入深海

Gebbie和他在哈佛大学的同事Peter Huybers先前发现太平洋深处的水确实非常古老。研究人员在2012年报告称，海平面以下约2.5公里的海水是1000年前的海平面。Gebbie说，这意味着科学家应该能够通过研究太平洋深处的水，找到一些线索来揭示过去海洋表面的样子。

Gebbie说，问题是研究海洋的下半部很困难。自2002年以来，一个名为Argo的国际组织使用浮动仪器来测量全球温度、盐度和其他海洋特征。然而，这些仪器不能在2公里以下的海底工作。Gebbie说，最近一次深入的全球调查是在20世纪90年代进行的世界海洋环流实验。

利用调查数据，Gebbie和Huybers训练了一个计算机模型来模拟现代海洋环流模型。但是他们需要一些真实的数据来比较。幸运的是，他们在19世纪70年代中期的第一次现代海洋调查“挑战者号”中获得了相关数据。

旧数据中的新生活

“挑战者号”是一艘英国勘测船，在1872年至1876年间探测了13万公里。挑战者号工作人员定期将拴在绳子上的温度计降低到2千米以下。Gebbie和Huybers必须稍微修正这些数据，因为深海中的压力会压缩旧温度计中的水银，从而导致测量结果出现偏差。

这些修正后的数据显示，在过去的125年里，大西洋不同深度的海水已经变暖，而在20世纪，太平洋在1.8和2.6公里深的水域显示出变冷的趋势。相关研究发表在1月4日的《科学》杂志上。

研究人员表示，目前还不清楚冷却了多少水，但冷却速度并不大。温度可能在0.036至0.144华氏度(0.02至0.08摄氏度)之间。Gebbie说，这些数字是初步的，研究人员计划仔细研究，使其更加准确。

Gebbie说大西洋和太平洋之间的温差是有原因的。大西洋水域比太平洋水域更容易混合。Gebbie说，这部分是由于从南极和北极地区进入大西洋的寒冷而稠密的水。水很快沉入海底，迫使不同的水源混合。太平洋地区面积更大，根本没有来自北方的水供应，因此深水中的水在更长的时间里停留在底部附近。

这意味着旧的气候模型也将被扩展。Gebbie说，在这种情况下，冷却趋势是由两个不同时期的旧地表水混合造成的。第一种地表水来自中世纪的温暖时期——公元950年至1250年的温暖时期。当时，太平洋的地表水现在有2公里多深，正被小冰期的冷水所取代。

然而，所有这一切都被现代变暖所掩盖。Gebbie说，中世纪温暖时期和小冰期的海面温度差约为0.4摄氏度。这种差异已经持续了900多年。然而，相比之下，根据美国国家海洋与大气管理局(NOAA)的数据，自1901年以来，海平面温度上升了0.8摄氏度。Gebbie说，气候科学家在未来几个世纪将无法在太平洋数据中看到任何中世纪暖期或小冰期的迹象，这将在20世纪全球变暖的影响下被完全消除。

然而，这些发现对当前的研究非常重要。Gebbie说，考虑深海将有助于气候建模者对未来气候变化做出更好的预测。

“如果你真的想了解几十年甚至更长时间的长期气候趋势，你就不能忽视深海，”Gebbie说。

由福克斯新闻编辑的蝌蚪员工