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《古海洋學(xué)和古氣候?qū)W》：上新世到更新世早期黑潮延伸體區(qū)域的重建揭示動(dòng)態(tài)海流
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：外媒報(bào)道，追蹤洋流的洋學(xué)延伸域歷史是古海洋學(xué)家的工作，如紐約州立大學(xué)賓漢姆頓分校地質(zhì)科學(xué)和環(huán)境研究系的和古黑潮海流上海外圍（外圍女）外圍預(yù)約（電話微信156-8194-*7106）真實(shí)上門外圍上門外圍女，快速安排30分鐘到達(dá)總統(tǒng)多樣性博士后Adriane Lam。Lam是氣候“上新世到更新世早期（5-2.5Ma）黑潮延伸體區(qū)域的重建揭示了一個(gè)動(dòng)態(tài)的海流”這篇論文的主要作者，該文章最近發(fā)表在《古海洋學(xué)和古氣候?qū)W》雜志上。學(xué)上新世新世
研究共同作者包括地質(zhì)科學(xué)和環(huán)境研究助理教授Molly Patterson，到更動(dòng)態(tài)以及密蘇里大學(xué)的早期重建Kenneth MacLeod、德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的體區(qū)Solveig Schilling、馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的揭示R. Mark Leckie、英格蘭布里斯托大學(xué)的古海Andrew Fraass和特拉華大學(xué)的Nicholas Venti。
北太平洋的洋學(xué)延伸域主要西部邊界流，即黑潮延伸體區(qū)域，和古黑潮海流類似于沿北美東海岸流動(dòng)的氣候?yàn)沉鳌am解釋說，學(xué)上新世新世在風(fēng)的到更動(dòng)態(tài)上海外圍（外圍女）外圍預(yù)約（電話微信156-8194-*7106）真實(shí)上門外圍上門外圍女，快速安排30分鐘到達(dá)驅(qū)動(dòng)下，邊界流是海洋的“主力軍”，將熱量、鹽分和氣體從赤道海域轉(zhuǎn)移到中緯度地區(qū)。
這種溫暖源于沿赤道聚集在西太平洋的表層水，稱為西太平洋暖池。黑潮（也稱日本暖流）帶著這些水向北走，經(jīng)過日本海岸，然后在北緯36度向東走，在那里它加入了開放的太平洋。在這一點(diǎn)上，它成為黑潮延伸體區(qū)域。
海流和延伸線將大量的熱量和水分從溫暖的水中蒸發(fā)到北半球的低層大氣中。正因?yàn)槿绱耍鼈儙椭茉炝巳毡竞捅泵牢骱０兜慕邓Ｊ剑约芭_(tái)風(fēng)的路徑。除了影響天氣之外，黑潮還可能影響氣候，盡管它對(duì)千年和百萬年的時(shí)間尺度的影響仍不清楚。
黑潮在生態(tài)系統(tǒng)和漁業(yè)方面也發(fā)揮著重要作用。在西北太平洋，它與親潮（千島寒流）相遇，親潮將極地的冷水帶向南方。在這兩股洋流交匯的地方，由于冷暖水域的混合，形成了強(qiáng)烈的溫度梯度。它還創(chuàng)造了一個(gè)上升流的區(qū)域，隨著洋流向東流動(dòng)，深海中營養(yǎng)豐富的水域被帶到了海面。
不僅僅是水的混合：生活在各自洋流中的暖水和冷水生物也在生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡區(qū)域流動(dòng)，這被稱為生態(tài)區(qū)。其居民包括幾種魚類和浮游生物，它們最終為日本多產(chǎn)的漁業(yè)提供動(dòng)力，并構(gòu)成該國經(jīng)濟(jì)的一個(gè)主要部分。
由于它們對(duì)生物多樣性、天氣和氣候的影響，了解像黑潮這樣的邊界洋流將如何應(yīng)對(duì)氣候變化和大氣中二氧化碳水平的增加是至關(guān)重要的。Lam說，今天，這些洋流的升溫速度比海洋的其他區(qū)域快兩到三倍。
海洋模型研究和觀測(cè)數(shù)據(jù)也顯示，黑潮延伸體區(qū)域正在向北移動(dòng)，并增加其運(yùn)輸能力，但研究人員還不知道這些變化將如何影響生活在那里的生物體，或當(dāng)?shù)睾蛥^(qū)域的天氣和氣候模式。
最近發(fā)表的研究是第一個(gè)重建250萬到500萬年前的黑潮的研究，這個(gè)時(shí)期跨越了全球變暖和變冷的時(shí)期，以及現(xiàn)在中美洲的一個(gè)主要海道的關(guān)閉。觀察海流的遙遠(yuǎn)過去可能會(huì)回答一些關(guān)于其未來的問題。
過去和未來的海洋
在橫跨250萬至530萬年前的更新世，大氣中的二氧化碳濃度接近我們今天面臨的水平：約為350至450ppm。今天的大氣中的二氧化碳濃度約為415ppm。
Lam說：“個(gè)時(shí)期的有趣之處在于，大陸的排列與今天相似，這使得上新世成為一個(gè)很好的時(shí)間段，可以用來模擬地球系統(tǒng)將如何應(yīng)對(duì)二氧化碳濃度增加和變暖。”
她指出，在陸地方面存在著一些差異。直到大約250萬年前，北美和南美之間還存在一條水道，使來自太平洋和大西洋的地表水混合在一起。當(dāng)中美洲航道關(guān)閉時(shí)，它可能使黑潮延伸到目前的配置中。
上新世包括一個(gè)從300萬年前到330萬年前的時(shí)期，被稱為"mid-Piacenzian Warm Period"（mPWP），該時(shí)期的二氧化碳水平增加，全球變暖。一旦這個(gè)時(shí)期結(jié)束，冷卻就恢復(fù)了，伴隨著北半球高緯度地區(qū)的冰川和海冰的增長(zhǎng)。
在最近發(fā)表的研究中，研究人員利用曾經(jīng)生活在黑潮地區(qū)表層水域的海洋浮游生物的殼化石的化學(xué)特征，重建了整個(gè)黑潮地區(qū)。
“我們的數(shù)據(jù)表明，在上新世間歇性變暖的第一階段，海流變暖并可能將其緯度位置向北轉(zhuǎn)移。”她說：“然后它又冷卻下來，也許在一個(gè)短暫的全球冷卻期將其位置移回南方。”
重建洋流
科學(xué)家們使用不同的技術(shù)來重建洋流的歷史，這取決于有關(guān)的時(shí)間尺度。對(duì)于較短的時(shí)間尺度，他們依靠觀測(cè)數(shù)據(jù)來觀察洋流的路徑在季節(jié)上、每年或每十年的變化。但是當(dāng)涉及到氣候變化時(shí)，該數(shù)據(jù)集可能會(huì)有所欠缺。
"這就是為什么利用數(shù)百萬年前的沉積記錄，通過深層時(shí)間重建西部邊界海流的行為是有用和必要的，"Lam解釋說。"通過沉積記錄的鏡頭，海流的短期變化被平均化了，所以我們基本上只能恢復(fù)表明洋流的長(zhǎng)期、較大變化的信號(hào)。"
在這項(xiàng)研究中，研究人員使用了從生活在表層海洋的浮游生物化石中獲得的化學(xué)信號(hào)，以及從Shatsky海隆（西北太平洋海底的一個(gè)位置）獲得的三個(gè)深海沉積物核心。在過去的1.7億年里，浮游有孔蟲一直生活在開放的海洋中；它們耐用的外殼，被稱為"測(cè)試"，是由碳酸鈣制成的，當(dāng)它們死亡時(shí)，會(huì)積聚在洋底。
在之前的一項(xiàng)研究中，計(jì)算了后來的化學(xué)研究中使用的每個(gè)地點(diǎn)的浮游生物化石的多樣性。她發(fā)現(xiàn)，從1200萬年前到今天，沙茨基海隆最北端的地點(diǎn)的多樣性是最高的。這一發(fā)現(xiàn)表明，由海流創(chuàng)造的生態(tài)區(qū)已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間--很可能黑潮也是如此。
研究人員不知道在mPWP期間海流是如何變化的，也不知道化學(xué)信號(hào)在多大程度上受到鹽度和溫度變化的影響。為了更好地了解情況，Lam和來自紐約州立大學(xué)其他學(xué)校的同事目前正在進(jìn)行一項(xiàng)研究，將使用不同的化學(xué)方法來回答這些問題。
“海洋受到氣候變化的巨大影響，我們必須思考如何保護(hù)海洋和海洋生物。”Lam說：“這對(duì)黑潮延伸體區(qū)域來說尤其如此，因?yàn)檫@個(gè)區(qū)域是我們世界海洋中生物多樣性最高的地方。”