2．2 气候突变及其成因解释

　　海因里希（H．Heinrich，1988）在北大西洋3个钻孔（47°N，19°W附近）的深海沉积研究中，首先发现存在6个事件层，都以暖水型有孔虫含量减少，海水盐度降低和粗粒（＞15μmp）碳酸盐碎屑快速堆积为特征。单层形成的时间仅上千年或几百年，总的时间范围处于末次冰期之内，证明了冰期内部也存在气候变化。每当大气温度进一步下降时，北极区冰盖迅速扩张，周缘冰山大量南移至中纬度地区，带来低温淡水并使携带的岩屑降落海底。这种突发性的降温事件后来被命名为海因里希事件（Bond et al．1992）。20世纪90年代的进一步研究，测得6个事件层的年龄约为1.43万、2.1万、2.8万、4.1万、5.2万和6.9万年，多数间隔在1.1万年左右，显然小于米兰科维奇轨道参数的岁差旋回（1.9～2.1万年）。同时在格陵兰冰芯、美国佛罗里达湖泊沉积和中国黄土沉积中也陆续发现类似的末次冰期内气候振荡事件。

    冰期向间冰期过渡时，也容易发生一系列温度剧烈振荡，低温期持续可达500～1000年。1.3×104年前末次冰期消退，气候转暖，温带动物群返回北欧和加拿大东北部。北美大陆冰盖迅速融化，形成一个巨大的阿格兹湖，排水通道流向墨西哥湾。正是由于冰后期的增温导致湖盆东侧的冰原破裂崩塌，大量淡水突然涌入北大西洋，墨西哥湾的海水却因淡水流入减少而盐度、密度显著增大，向北传送热量的湾流作用减弱，导致北大西洋的海水温度下降。大量淡水比重轻又易于结冰，很快形成海上冰盖，导致北大西洋地区重返冰期气候，喜寒性动植物群重新折返。仙女木（Dryas）是一种适应冰原环境的花卉植物，所以称为新仙女木事件。

    即使在气候温暖的Eemian间冰期（距今12.5万年前）中，同样发现存在±5℃的气候突变现象。Eemian间冰期的全球气温比现在高约2℃，海平面高约5m，就在间冰期的全盛期突然出现持续70年的恶劣天气，温度下降达到5℃幅度。在间冰期内发生事件的成因以及到底是区域性抑或全球事件尚在继续研究。较流行的解释是：间冰期增温导致冰山大规模崩塌，大西洋海水温度、盐度降低，影响到海洋传送带环流模式突变，所以在总体变暖趋势中出现突然变冷的插曲。

    上述突发式降温事件大多不符合米兰科维奇轨道周期，一般看作是地内因素对于地外动力机制的非线性反馈，或称为天气-海洋-陆面反馈的自调节作用，增加了气候预测的难度。鉴于20世纪晚期温室效应的增强，使目前的冰后期进一步向Eemian间冰期的气候状态接近，预示21世纪的气候不稳定性可能会增加，更需要加强预测研究。因此，详细研究地质历史中过去全球变化的典型实例，查明突发性强烈气候变化的触发机制和成因模式，从中估计某些重要条件再度发生的可能性大小。通过当代先进的三S技术对地球表层正在运转的各种传送带子系统进行严密监控，及早发出有关预警信息，是有望逐步提高预测能力的。