[Feb 15, 2011]
地球科學：西風與太陽，來自南冰洋底部的氣候記錄
編輯 強哥 報導
南極洲邊緣的冰棚消長，牽動了全球大氣、海洋、海水面與氣候的變遷。根據來自於南極洲半島周圍海域中最新的古氣候證據顯示，過去一萬二千年來，這裡的表層水溫主要受到日照、西風帶遷移、環南極流、以及聖嬰現象的影響。而被影響的水溫，則會更進一步影響南極周邊原冰棚的消長，對全球氣候造成影響。
南極洲半島位在南極的最北端，由於西風帶的移動，連結起赤道與南極氣候之間的相互影響。這個區域的海水表層150公尺左右水溫較低，南半球夏季時約在 -1.5∼2℃之間。但是在深度200公尺以下的區域，則會有來自北大西洋的溫暖海水，水溫約在1∼2℃，稱為環極深水（Circumpolar Deep Water, CDW）。近期由於環極深水增強，並且因為周圍地形造成的上湧增加，導致海水表溫升高到0℃以上，使得融冰增加，且增強了風暴的生成與聖嬰現象的變化幅度。目前這個區域的海水，仍在以每一百年上升3.4℃的速度增溫之中。
如果能夠獲得南極洲半島周圍海域過去的氣候資料，將有助於推測未來氣候在受到這個區域水溫上升之後的影響。但是由於這裡的海水中缺乏矽藻與有孔蟲的存在，使得水溫資料的歷史紀錄一直都付之闕如。直到最近利用遠洋古菌，進行所謂四醚膜類脂物碳86（TEX86）的古溫度量測，才得到了鄰近海域的水溫資料。其結果顯示，過去一萬兩千年以來，這裡的表層海水正以每年3∼4℃（誤差正負2.2℃）的速度下降，與南半球高緯度地區接受太陽輻射量持續減少的天文參數變化一致，也與南極洲鄰近地區的其他氣候記錄相符合。
除此之外，TEX86的古溫度紀錄也清楚顯示出過去這一萬兩千年以來五次氣候變冷及變暖的事件，特別是在最近一千六百年前到五百年前之間，西南極洲半島的海水表溫有明顯上升，這可能與接受太陽輻射量的變化無關，而是受到較短時間尺度的因素所影響。而對比東、西赤道太平洋的記錄顯示，當反聖嬰現象盛行的時候，也正是西南極洲半島鄰近海域的海水表溫上升時期。由此可以推論，在過去這一萬兩千年來，當反聖嬰現象強烈時，由於西風帶增強，加速溫暖的環極深水上湧，於是這個地區的海水表面水溫上升，並使南極周圍冰棚減少。
利用TEX86這個新方法，無疑是讓許多資料空白地區重新獲得生命的特效藥。不過由於是利用海洋沈積物岩心作為研究材料，因此資料的解析度較低是先天的限制。而且從誤差的範圍可以看得出來，這個方法的精確度仍有相當的改進空間。畢竟氣候變遷機制的複雜度相當高，能夠有多一筆資料，相信對於建立氣候模型來說，都是相當重要的數據。
原始資料：
Shevenell, A.E., A.E. Ingalls, E.W. Domack, and C. Kelly, 2011, Holocene Southern Ocean surface temperature variability west of the Antarctic Peninsula
Nature, V 470, P 250–254.
參考來源：
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