只有把現(xiàn)在的氣候狀況與過(guò)去的進(jìn)行對(duì)比，我們才能搞清楚古今氣候究竟發(fā)生了哪些變化。科學(xué)家如何才能進(jìn)行這種對(duì)比?通過(guò)什么方式才能了解過(guò)去的氣候狀況呢?其實(shí)方法有很多種，例如通過(guò)樹(shù)的年輪、沉積物等等。下面就是幾種可以破譯遠(yuǎn)古氣候的秘密的方法。

1 樹(shù)的年輪

很多人都知道，樹(shù)的每一個(gè)年輪代表一年。不過(guò)人們不知道的是，這些同心圓隱藏著更多的信息。年輪的厚度顯示了那一年樹(shù)長(zhǎng)了多少。如果科學(xué)家清楚什么溫度和濕度適合那種樹(shù)生長(zhǎng)，他們就能通過(guò)年輪的厚度推測(cè)當(dāng)年的氣候狀況。世界各地的古氣候?qū)W實(shí)驗(yàn)室目前都在著手建立年輪數(shù)據(jù)資料庫(kù)。

2 冰芯

20世紀(jì)60年代，科學(xué)家開(kāi)始從格陵蘭和南極洲采集冰芯。這些垂直向下收集的冰柱，往往包含數(shù)十萬(wàn)年間慢慢積聚下來(lái)的冰。通過(guò)分析冰芯的化學(xué)成分，尤其是氧同位素，科學(xué)家就能了解有關(guān)氣溫的信息，如其中含有的氧－18(一種氧的同位素)少，則說(shuō)明當(dāng)時(shí)的溫度低。

不過(guò)冰芯隱含的信息還不止這些。冰層的厚度顯示了當(dāng)年的積雪量，將同一地區(qū)采集的兩個(gè)冰芯進(jìn)行對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)同一年的積冰厚度存在很大差別，說(shuō)明這是風(fēng)造成的?？茖W(xué)家通過(guò)冰里的小氣泡，可以獲知遠(yuǎn)古大氣里包含什么氣體。

3 沉積物巖芯

沉積物巖芯跟冰芯一樣，是從地下收集的垂直柱體，用來(lái)獲得古氣候數(shù)據(jù)。圖中顯示的是美國(guó)華盛頓大學(xué)的科考隊(duì)在克利柏頓島所獲得的沉積物巖芯。克利柏頓島是荒蕪人煙的偏遠(yuǎn)的太平洋小島，但該島位于熱帶輻合帶(ITCZ)，是南、北半球的風(fēng)的交匯處。熱帶輻合帶沿環(huán)形路線運(yùn)行，對(duì)熱帶天氣具有很大影響。

4 蛤殼

冰芯和沉積物樣本的化學(xué)組成，顯示了過(guò)去的氣候環(huán)境，比如很多年間每年的平均氣溫。不過(guò)蛤殼或許能讓科學(xué)家從中了解更多。今年3月對(duì)從冰島獲得的蛤殼進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，貝殼每層里所含的氧同位素水平，與它們所在的水體溫度息息相關(guān)。該科研組發(fā)現(xiàn)，通過(guò)剝離每層進(jìn)行分析，他們可以精確得知這些生物所在的水體在幾周內(nèi)的溫度變化情況。

5 有孔蟲(chóng)類

有孔蟲(chóng)類的歷史可以上溯到5億年前的寒武紀(jì)時(shí)期。在世界各地的海洋里都能發(fā)現(xiàn)這些非常簡(jiǎn)單的有機(jī)物，其中包括大洋的最深處——馬里亞納海溝。歷史學(xué)家還注意到，即使在埃及金字塔的石灰?guī)r里，也能找到有孔蟲(chóng)的痕跡。由于這些生物生活在很久以前，因此它們?yōu)榭茖W(xué)家提供的歷史記錄，比其他方法所能提供的更加久遠(yuǎn)。比如，科學(xué)家利用有孔蟲(chóng)的碳和氧同位素記錄，再現(xiàn)了過(guò)去6500萬(wàn)年間的氣候節(jié)律。

6 花粉

隨風(fēng)飛揚(yáng)的花粉看起來(lái)很像轉(zhuǎn)瞬‘即逝的塵埃，但其實(shí)這些粒子在自然環(huán)境下能保存很長(zhǎng)時(shí)間，甚至在土壤里變成化石?？茖W(xué)家在收集到一個(gè)沉積物巖芯時(shí)，往往能在里面發(fā)現(xiàn)屬于不同歷史時(shí)期的花粉。由于植物要在特定溫度和氣候條件下才能生長(zhǎng)，因此科學(xué)家通過(guò)研究這些花粉混合物，就可以確定一個(gè)時(shí)期的氣候狀況。在2009年進(jìn)行的一項(xiàng)研究中，人們通過(guò)花粉追蹤，發(fā)現(xiàn)在1100年～1533年間，南美洲安第斯山脈出現(xiàn)一段溫暖時(shí)期，這也許解釋了印加文明為什么會(huì)在這一時(shí)期迅速擴(kuò)張。

7 牡蠣

牡礪殼的化學(xué)成分記載了過(guò)去它們生活環(huán)境的氣候狀況。最近科學(xué)家通過(guò)研究牡蠣，證實(shí)美國(guó)歷史上的重要一頁(yè)——1607年詹姆斯敦殖民地在維吉尼亞成立及其所經(jīng)歷的一段艱難時(shí)期?？脊艑W(xué)家從詹姆斯敦殖民者所扔的垃圾中發(fā)現(xiàn)了牡蠣殼。這些已有400歲的牡蠣殼顯示，當(dāng)時(shí)詹姆斯河水變得咸度很大，這說(shuō)明那段時(shí)間該河缺少淡水補(bǔ)給，這些殖民者遇到了千年一遇的旱災(zāi)。

8 紅杉樹(shù)的燒痕

與巨大的紅杉樹(shù)的壽命相比，人生只是轉(zhuǎn)瞬之間。800～1300年前，加利福尼亞的紅杉樹(shù)在靜靜地忍受著越來(lái)越干的氣候，森林大火也更加頻繁。人們之所以會(huì)知道這些，是因?yàn)槟切┰诖蠡鹬惺軅募t杉樹(shù)目前仍頑強(qiáng)地活著。年輪上留下的燒痕與在這一地區(qū)發(fā)現(xiàn)的相同時(shí)期的木炭沉積物相符。

責(zé)任編輯 龐 云