圖一、亞洲季風區鐘乳石紀錄的對比。(a) Thuong Thien Cave, Vietnam (Nguyen et al., 2022); (b) LNT Cave, Myanmar (Liu et al., 2020); (c) Sanbao Cave, China (Cheng et al., 2016); (d) Dashibao Cave, China (Zhao et al., 2011); (e) Tian’e Cave, China (Liu et al., 2018); (f) Wulu Cave, China (Duan et al., 2014); (g) Bittoo Cave, India (Kathayat et al., 2016). 黃色直條標示從北大西洋岩芯所訂出的HE–3事件時間段。
在古氣候研究上,Heinrich event(H事件)是指北大西洋海洋沈積物中突然出現了大量的粗顆粒陸源物質,推測起源於冰棚擴增、斷裂成冰山漂入北大西洋,冰山溶解後這些顆粒便沈積於海底,是一個千年尺度的北大西洋冷事件,它會經由溫鹽環流(thermohaline)影響全球的氣候,亞洲夏季季風的強弱,就已顯示與北大西洋的冷暖變化有關,而熱帶地區和北大西洋氣候之間的緊密連動,使得有些研究認為,在H事件時,高緯區也透過大氣傳遞對全球氣候的影響。
在過去的7萬年以來,總共有七次的H事件,其中H–3和H–6是兩個相對弱的事件,近年來,相較於冰棚擴張並斷裂的傳統解釋,有些研究則以冰山融化的機制本身,來解釋H–3、H–6和其他H事件的不同。在亞洲,約當H–3時,在中國大陸、緬甸、婆羅洲北部、和印度都有被報導出乾冷的氣候事件,因此證明了低緯度地區與北大西洋的連動性,然而各區域氣候對於H事件反應的程度與細節不同,使得其發生與傳遞影響的機制仍無法確定,例如目前發表的鐘乳石氣候記錄之間有些不一致,主要肇因為各記錄的年代控制與時間解析度差異,因此,高時間解析度、精確定年的古氣候記錄是十分需要的。
我們即以一支採自越南北部的石筍(TT–5),重建過去3萬2千年至3萬年間,中南半島地區高精度的降雨量變化記錄,原理是鐘乳石中的氧同位素值(δ18O)反應了降雨量的變化,故大致可解釋為季風強度的變化。TT–5的δ18O指示了在3萬8百年前雨量開始變少,此時也大約正好是H–3事件開始,在3萬3百年前到最少,然後維持了一百年左右,雨量便開始增加直到2萬9千5百年前,若綜合之前發表的TT–3紀錄(Nguyen et al., 2020),顯示越南北部的確有對應於H–3的氣候變化,但它的開始與結束是一個“漸變”的過程,這個特徵不同於一些“驟變”的季風紀錄。我們接著使用美國國家大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research)所發展的數值模式(Community Atmospheric Model, CAM3),來模擬北大西洋不同程度的降溫(6°C和10°C),對於中南半島地區降雨量的影響,結果顯示北半球間熱帶輻合區(Intertropical convergence zone, ITCZ)附近的降雨量減少了約10%,與TT–5的δ18O紀錄一致,這也確認了H–3事件是透過海洋環流的機制,使得印度洋暖池(Indian Ocean’s warm pool)南移,進而造成ITCZ北部邊緣地區的降雨量減少。
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圖二、以CAM3模擬的降雨量變化。結果顯示北大西洋的降溫可使中南半島北部地區的降雨量減少約10%。