由于古气候变化,古代里海的水位比今天高出数十米

2024年04月15日15:45:25 科学 1316

科学家们已经证明,发生在 18-13 千年前、被称为“赫瓦林斯克大海侵”的里海海平面大幅上升数十米,与现有的假设相反,这可能是由海平面上升引起的,而不是由冰川融化,而是由古气候的自然变化造成的。事实证明,由于当时气候寒冷,流入里海的河流汇集的大片地区都被永久冻土覆盖。结果,大量的雨水和融水几乎没有被冻土吸收,而是流入大海,海面蒸发量很小。所有这些因素导致里海海平面上升,海域面积比今天增加了一倍多。获得的数据将有助于澄清有关气候变化下里海水位波动规模的想法。

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里海不同水位的区域。赫瓦林斯克海侵的边界以黄色显示

该研究结果发表在欧洲领先期刊《水文学和地球系统科学》之一上。

里海是世界上最大的不直接与海洋相连的水域。研究表明,里海的水位在其存在的历史上变化很大:最小值和最大值之间的差异达到了100多米。最著名、大规模的海平面上升——赫瓦林斯克海侵——发生在 18-13 千年前。在此期间,里海的水位仍然比今天高出50多米。科学家提出了许多假设来解释赫瓦林斯克海侵的原因。

大多数人都归结为寻找一个问题的答案:在当时寒冷和相对干燥的气候下,古代海洋如此高的上升所需的大量涌入的水的来源是什么?许多科学家用额外的水流入里海来解释这一现象,这首先是由于斯堪的纳维亚巨型冰川融化的结果,其次是由于冰川湖和河流现在不再流入里海。 。里海盆地古代河流的巨大含水量的另一个证据是在俄罗斯平原上发现的曾经存在的河道痕迹,其尺寸比现代河流大许多倍。

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现代河谷中古代河道的位置

俄罗斯科学院水问题研究所(莫斯科)的水文学家、俄罗斯科学院地理研究所(莫斯科)的地貌学家、古地理学家、气候学家和海洋学家、A. M. Obukhov 大气物理研究所组成的科学团队俄罗斯科学院(莫斯科)、以 M.V. Lomonosov 命名的莫斯科国立大学和以 P. P. Shirshov RAS 命名的海洋研究所(莫斯科)制定了一项雄心勃勃的任务:利用现代建模方法和古地理分析来寻找最有可能的里海赫瓦伦斯克海侵形成的原因。

工作在多个方向进行。一组气候学家和海洋学家利用现代大气和海洋环流数值模型,研究了里海存在的不同时期的气候条件、水和热状况,同时考虑到冰的动态。覆盖。科学家们表明,考虑到海面蒸发量微不足道,如果流入里海的水量比现在高出 30-50%,赫瓦林斯克海侵时期的海平面特征就可以维持。

一群古地理学家和地貌学家研究了俄罗斯平原古代河床的痕迹,这些河床将水输送到里海。科学家们选取了数百个土壤样本并使用现代分析设备对其进行了检查,结果表明这些河道的年龄为17.5-14000年,也就是说,它与赫瓦林斯克海侵时期相吻合。计算出的通过这些巨大通道流入里海的水量也接近于模型得出的估计值。

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钻探古河道

第三组研究人员——水文学——使用数值模型重现了在研究期间可能导致如此大规模的海水流入海洋的过程。科学家表明,主要原因是永久冻土的广泛存在,它阻止了水吸收到土壤中并蒸发。在这些条件下,即使降水量低于现代降水量,也可能形成比现代高出 40% 的河流流量。

“完成的模型计算和古地理分析结果证实了这一假设,即古代里海海平面比现代海平面上升数十米可能发生在18-13000年前寒冷且相对干燥的气候中,当时自冰川融化以来,融化的冰川水的贡献要么不再存在,要么微不足道。三组项目实施者获得的独立估计给出了相似的值:流入里海的水量比今天多了一倍半,这确保了维持如此高的海平面,而其表面几乎没有蒸发。在没有冰川径流的情况下,这种涌入可以用俄罗斯平原上永久冻土的蔓延来解释,”该项目的负责人、物理和数学科学博士亚历山大·盖尔凡(Alexander Gelfan)表示,该项目得到了俄罗斯科学基金会的资助。

未来,作者计划继续研究重建其他时期里海水位的大规模升降,以反映气候变化。

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