英国伯明翰大学和日本北海道大学的研究人员发现过去 450 年来碳气溶胶从亚洲输送并沉积在北极地区的证据,首次证明了碳气溶胶浓度和多年代际气候震荡之间的联系,为冰芯研究提供了新途径。相关研究成果“冰芯中的碳气溶胶记录多年代际气候震荡”(Carbonaceous Aerosol Tracers in Ice-cores Record Multi-decadal Climate Oscillations)于2015年9月发表于《科学报告》期刊。
碳气溶胶,包括黑碳和褐碳气溶胶,由化石燃料和生物质燃烧产生,会通过改变辐射传输平衡对气候产生直接和间接影响。然而,控制碳气溶胶的排放、输送和在气候系统中作用的影响因子还很不确定。因此,研究人员分析相距6000千米的格陵兰和堪察加岛冰芯中的有机示踪物。结果表明,1550—2000年间,由生物质燃烧、土壤细菌和植物产生的有机示踪物的浓度与北极温度以及多年代际北极涛动相对应。当北半球中高纬度处于偏暖阶段,北极涛动强烈时,大西洋地区盛行风向变化强烈,大气的碳气溶胶承载力大幅增加,使得有机尘浓度很高。
根据气候模式预测,由于温室气体增加和全球变暖,北极涛动将出现更多潮湿和多风的模态。因此,将有更多碳气溶胶向北极输送,降低北极冰雪覆盖的反照率,造成北极地区吸收更多太阳辐射,导致区域气候变暖。