研究称“雪球地球”最严寒时期仍存在季节性与多年代气候振荡

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**【财联社讯】**南安普敦消息,一项针对苏格兰加维拉赫群岛Port Askaig组层状岩石的新研究显示,在被认为是地球历史上最严酷的“雪球地球”事件——斯特尔蒂安冰期(约7.17亿至6.58亿年前)期间,全球气候并非一成不变,而是在年度、十年乃至百年尺度上出现振荡。

研究团队对Port Askaig组中约2,600个保存完好的单独层面进行了分析。研究人员指出,这些层面可视为“年层”,每一层代表一年的沉积记录。

参与研究的南安普敦大学托马斯·格农(Thomas Gernon)教授表示,这些岩石记录了与当今相似的完整气候节律,包括年度季节变化、太阳周期以及年际振荡等,并且这些节律在雪球地球时期仍在运行。他称,这一结果显示,气候系统在极端寒冷条件下依然具有内在的振荡倾向,只要具备一定条件便会表现出来。

同样来自南安普敦大学的克洛伊·格里芬(Chloe Griffin)博士称,这些岩石“就像一个天然的数据记录器”,逐年记录了地球历史上最寒冷阶段之一的气候变化。她表示,此前尚不清楚在雪球地球时期是否存在这一时间尺度上的气候变率,因为此前缺乏直接来自该冰期本身的类似记录。

显微分析结果显示,这些层面很可能是在冰盖之下、相对平静的深水环境中,通过季节性冻融循环形成。研究团队随后对层厚变化进行了统计分析,并在数据中识别出周期性信号。

格里芬博士表示,分析结果显示存在每隔数年至数十年重复出现的气候周期,其中部分周期与现代气候模式相似,例如类似厄尔尼诺的振荡以及与太阳活动相关的周期。

不过,研究人员认为,这类气候周期并非雪球地球时期的常态。格农教授指出,研究结果表明,这种气候变率更可能是例外而非常规背景状态。根据他的说法,雪球地球的整体气候状态极端寒冷且高度稳定,目前在岩石记录中看到的,可能是叠加在一个基本冻结星球之上的、持续数千年的短暂扰动。

为探讨这些振荡可能出现的条件,团队开展了雪球地球情景下的气候模拟。模拟结果显示,当全球海洋完全被冰层覆盖时,大多数气候振荡会被显著抑制。但如果约15%的海洋表面保持无冰状态,熟悉的大气—海洋相互作用即可恢复,从而产生类似现代的气候模式。

南安普敦大学的傅敏敏博士表示,模型结果显示,并不需要大面积开阔海洋,即便仅在热带地区存在有限的开阔水域,也足以支撑类似当今的气候模式运作,并产生与岩石记录相符的信号。

研究团队指出,这一发现支持了关于雪球地球并非始终完全封冻的情景:在总体冻结的背景下,可能间歇性出现被称为“泥浆球”或更广义“水带”状态的阶段,在这些阶段,海洋局部区域短暂暴露于冰层之外。

相关研究成果已发表于《地球与行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)期刊。论文题为《寒武纪冰期期间发生的年际至多十年气候振荡》(Interannual to multidecadal climate oscillations during the Cryogenian glaciation),作者为Chloe Griffin等,文章编号为679: 119891,DOI为10.1016/j.epsl.2026.119891。


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