馬薩諸塞大學阿默斯特分校的一項新研究為歷史氣候學、環境史和地球科學中一個長期存在的問題提供了一個新的答案：是什麼導致了小冰河時代？我們現在知道，答案是一個悖論：變暖。
冰河時代是過去 10,000 年中最冷的時期之一，這一時期的降溫在北大西洋地區尤為明顯。這場寒潮的確切時間線學者們爭論不休，但似乎發生在大約 600 年前，它造成了整個歐洲的農作物歉收、饑荒和流行病，造成數百萬人的苦難和死亡。迄今為止，導致這種惡劣氣候狀態的機制仍然沒有定論。然而，最近發表在《科學進展》上的一篇新論文提供了導致小冰河時代的事件的最新圖片。令人驚訝的是，降溫似乎是由異常溫暖的事件引發的。
當第一作者弗朗索瓦·拉普安特，博士後研究員和講師在麻省大學阿姆赫斯特和雷蒙德·布拉德利地球科學，在麻省大學阿姆赫斯特地球科學特聘教授開始仔細檢查他們的3000年重建北大西洋海面溫度，這結果發表在論文集美國國家科學院在 2020 年，他們注意到了一些令人驚訝的事情：從 1300 年代後期非常溫暖的條件突然變化到 1400 年代初期前所未有的寒冷條件，僅在 20 年後。
使用許多詳細的海洋記錄，拉普安特和布拉德利發現，在 1300 年代後期，暖水異常強烈地向北轉移，並在 1380 年齡左右達到頂峰。因此，格陵蘭島和北歐海域以南的水域比平時溫暖得多。“以前沒有人意識到這一點，”Lapointe 指出。
通常情況下，總是有溫水從熱帶轉移到北極。這是一個眾所周知的過程，稱為大西洋經向翻轉環流 (AMOC)，它就像一個行星傳送帶。通常，來自熱帶的暖水沿著北歐海岸向北流動，當它到達高緯度地區並遇到較冷的北極水域時，它會失去熱量並變得更稠密，從而導致水沉入海底。這個深水地層然後沿著北美海岸向南流動，並繼續在世界各地迴圈。
但是在 1300 年代後期，AMOC 顯著增強，這意味著比平時更多的暖水向北移動，從而導致北極冰層迅速流失。在 1300 年代末和 1400 年代的幾十年中，大量冰被衝入北大西洋，這不僅冷卻了北大西洋水域，還稀釋了它們的鹹味，最終導致 AMOC 崩潰。正是這種崩潰引發了大幅降溫。
快進到我們自己的時代：在 1960 年代和 1980 年代之間，我們還看到 AMOC 迅速加強，這與格陵蘭上空大氣中持續的高壓有關。Lapointe 和 Bradley 認為同樣的大氣情況發生在小冰河時代之前——但是是什麼引發了 1380 年代的持續高壓事件？
Lapointe 發現，答案可以在書中找到。一旦研究人員將他們的發現與儲存在樹木年輪中的放射性碳同位素揭示的太陽活動的新記錄進行比較，他們發現異常高的太陽活動記錄在 1300 年代後期。這種太陽活動往往會導致格陵蘭上空產生高氣壓。
與此同時，地球上發生的火山噴發較少，這意味著空氣中的灰燼較少。“更清潔”的大氣意味著地球對太陽能輸出的變化更敏感。“因此，高太陽活動對北大西洋大氣環流的影響特別強烈，”拉普安特說。
拉普安特和布拉德利一直在想，在我們這個全球氣候變化的時代，這種突然的降溫事件是否會再次發生。他們指出，由於全球變暖，現在北極海冰的數量要少得多，因此不太可能發生什麼 1400 年代初那樣涉及海冰運輸的事件。“但是，我們必須密切關注波弗特海（阿拉斯加北部）淡水的積聚情況，在過去的 20 年裡，淡水的積聚量增加了 40%。它出口到次極地北大西洋可能會對海洋環流產生強烈影響，”拉普安特說。“此外，在過去十年中，格陵蘭島夏季持續的高壓時期更加頻繁，並且與破紀錄的冰融化有關。氣候模型不能可靠地捕捉到這些事件，因此我們可能低估了冰蓋未來的冰損失，隨著更多淡水進入北大西洋，可能導致 AMOC 減弱或崩潰。” 作者得出結論，迫切需要解決這些不確定因素。
