作者paleoworld (路遥吃狗屁)
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标题[新闻] 中更新世转型研究
时间Mon May 28 09:23:45 2018
http://www.pnas.org/content/114/50/13114
半年前的文章了，今天才有空好好读一下，
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先简介一下：Middle Pleistocene transition
（中更新世转型, 发生於1.2-0.6百万年之间)
指的是全球的冰期-间冰期变化从4万年主导的周期转变为10万年周期
的一个事件或是一段时期。
主要有几个特点：
1. 冰期变得更长，更冷，
2. 海水面因为冰期时的冰川体积变大而下降的更多，
3. 因为海水面在冰期时下降的更多，更大面积的大陆棚暴露出来，
造成更多的扬尘，间接可能造成生物营养盐提供更多，
海水表面的初级生产力上升，导致大气中更多二氧化碳下降，
4. 冰期的结束变得更突然，在4万年周期时接近sin波的周期，
逐渐演变呈缓慢降温快速升温的锯齿状周期。
自从90年代开始这便是一个很主要的研究或是争论的时间段落，
而在2012年剑桥大学的Elderfield（已故）等人在南太平洋深海重建南极底层水的温度
显示有一个主要的变化在90万年附近发生，这个问题又重新被炒热起来。
主要原因在於这个问题难解的部分：
1. 过去认为这个事件主要的变化应该是北半球陆地上的冰川体积变化
（因为南极的陆地冰川被认为很早以前就发育而且相对稳定），
可是Elderfield等人发现的变化是在南太平洋的深海，
暗示着南极陆地冰川的重要性，
2. 过去根据全球平均的底栖性有孔虫氧同位素变化，认为这段时间的冰川体积变化
应该是”缓慢的渐变“，而非“事件型的突变”，
但是Elderfield等人发现的变化却是事件型的快速转变。
北vs南，慢vs快，这样在气候的解释上会产生许多不一样的模型，莫衷一是。
再者，传统上解释的理论分为两派，第一派认为因为是冰川体积的改变，
所以应该是跟冰川自己的动态以及跟太阳辐射能量的耦合有关，
另一派则认为如果是全球的变化的话，应该有个全球一致的驱力，
那最简单的与直观的就是全球的温室气体造成的温室效应才是，
而超过冰芯纪录80万年之後的断简残篇证据显示可能80 万年之後的二氧化碳浓度
在冰期的时候是略高於比较年轻的时间段落的，但是时间的解析度跟资料实在太少
不足以下结论。
在这样的框架下，本篇研究提供了难得的时间解析度足够的大气二氧化碳纪录
（1-1.2百万年前），他们发现了在1-1.2 百万年之间2-3个冰期-间冰期时的
大气二氧化碳浓度的确是在冰期的时候略高於比较年轻的时间段落，
但是间冰期跟後来冰芯的纪录差不多，但是他们比较了海水面变化的资料
发现大气二氧化碳的变化不足以完全解释相对应的变化，
在跑了一些碳循环模式後认为必须同时透过冰川体积对於二氧化碳变化的敏感度改变，
以及冰川体积的两者同时变化才可以解释，
基本上算是整合或是同时解释了过去两种模型的不足。
PS.因为没有像冰芯直接的观测，本研究是透过海洋岩芯中浮游有孔虫的B同位素
回推海水pH值，然後再透过计算回推大气中的二氧化碳浓度。
欧洲学者非常努力在找南极哪里有适合可以钻取连续的冰芯回到老於1百万年的冰
来看过去的二氧化碳纪录，但是非常困难，已经有找到几个地点，
但是怎麽确定年代，还有过老的冰的一些流动与挤压的效应还在努力中
而透过近年来的南大洋的证据显示，大气中的二氧化碳下降与南大洋的生产力增加有关
，而这生产力的变化亦跟南大洋在冰期时接受到比较多的大气扬尘有关，
到这里就有点鸡生蛋蛋生鸡没完没了了，不过文中自己也有讲清楚他们
并没有办法解释哪个才是真正的trigger, 但是他们的确证明了这几件事情的交互作用。
（我猜这也是本篇作者群最呕的部分吧，要是真的找到trigger,
就不会”只是“发在PNAS了XD）
整理如上，但我觉得还有好几个问题还没解:
1. 如果碳循环还有冰川动力是鸡生蛋，蛋生鸡的话，那也许表示还有其他的trigger!!?
2.如果1-1.2百万年前的间冰期二氧化碳跟0-40万年差不多的话，
那为什麽50-80万年之间的间冰期二氧化碳会低这麽长的一段时间，
但是冰期却又没什麽变？？？
3. 目前大家都希望找到一个全球一致性的机制来解释这个看起来应该是全球性变化的事件
，但是根据Elderfield的资料来看，南北半球可能就有不一样的变化，
还有一篇最近的研究显示全球几个区域的生物生产力或是海底的有机质的保存度
在跨过MPT时反应都不一样，或许这个事件本身就不是单一trigger??
而是有地区上的差异！？
跳到我自己的结论：大家赶快来做古海洋/古气候学研究吧！！！
我有有趣的材料跟想法，快来找我～～～（不管怎样就是要打广告！）XD
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让我们起来吧!!
用狂飙的热情和铁般的理智
创造我们的世纪!!!!
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1F：推 Piin: 看来你决心已定。加油！ 05/28 09:40
2F：→ paleoworld: 杀～～～～～～～～ 05/28 09:49
3F：推 st3336: 除了轨道改变日照因素以外 还有内部trigger的意思? 05/28 13:27
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6F：→ paleoworld: 嗯嗯～地球气候系统按照能量来看可以分为内与外两种 05/28 22:56
7F：→ paleoworld: 营力(forcing), 外营力便是因为轨道配置导致地球 05/28 22:57
8F：→ paleoworld: 接收到的日照辐射量，更长期与短期的看太阳本身活动 05/28 22:57
9F：→ paleoworld: 也会影响（早期太阳较弱, 近代的话太阳黑子活动也会) 05/28 22:58
10F：→ paleoworld: 内营力则是主要为：岩石，水，冰，生物，大气五大圈 05/28 22:58
11F：→ paleoworld: 彼此之间的交互作用，举例来说如果大气二氧化碳上升 05/28 22:58
12F：→ paleoworld: 则生物圈水圈冰圈甚至可能岩石圈都会在不同时间尺度上 05/28 22:59
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14F：→ paleoworld: 古海洋古气候学再利用特定材料，特定方法重建时间序列 05/28 23:00
15F：→ paleoworld: 之後，最重要的是就是剖析这些内外营力在不同的时间 05/28 23:00
16F：→ paleoworld: 尺度上的交互作用，这是我们更加可以厘清气候系统 05/28 23:00
17F：→ paleoworld: 运作的方式 05/28 23:00
18F：推 st3336: 小弟念过一两篇讨论古气候的paper 觉得观测不多 但模型超 05/29 08:35
19F：→ st3336: 多 多到我不知道该不该相信结果... 05/29 08:35
20F：→ paleoworld: 这几年模型的确很多，多看推论过程还有引用的观测 05/29 23:34
21F：→ paleoworld: 数据跟文献，重点在introduction, 看模式用来 05/29 23:35
22F：→ paleoworld: 测试什麽样未解的问题,那个问题本身会比文章的 05/29 23:35
23F：→ paleoworld: 结果有时来的重要，也是帮助我们判断现在热门跟未解 05/29 23:35
24F：→ paleoworld: 的题目的方向还有思考方式, 千万别相信文章的结论XD 05/29 23:36
25F：→ paleoworld: 比如像这篇的模式结论本身就还值得商榷 05/29 23:37
26F：→ paleoworld: 但他前面提出的问题就很重要, MPT是因为CO2还是冰川？ 05/29 23:37
27F：→ paleoworld: 然後还有引用的文献都很经典, 他的B数据本身也很不错 05/29 23:38