最后一次冰川盛期(LGM)是指地球历史上冰川最厚、海平面最低的最新时期,大约在24000-18000日历年前(cal bp)。在LGM期间,整个大陆的冰盖覆盖了高纬度的欧洲和北美,海平面比今天低400-450英尺(120-135米)。在最后一次冰川盛期的高峰时期,整个南极洲、欧洲、北美和南美的大部分地区以及亚洲的小部分地区都被一层陡峭的圆顶厚冰层覆盖。
在世界各地海平面变化所形成的沉积物中,珊瑚礁、河口和海洋中,可以看到这一早已过去的过程的压倒性证据;在广阔的北美平原上,数千年的冰川运动使地貌变得平坦。
在29000至21000 cal bp之间的LGM之前,我们的星球看到了持续或缓慢增加的冰量,海平面达到了最低水平(比今天的正常值低约450英尺),当时的冰川比今天多52x10(6)立方公里。
研究人员之所以对最后一次冰川盛期感兴趣,是因为它发生的时间:这是最近一次影响全球的气候变化,它发生了,并在一定程度上影响了美洲大陆殖民化的速度和轨迹。学者们用来帮助确定这一重大变化的影响的LGM的特征包括有效海平面的波动,以及在此期间大气中以百万分之几表示的碳的减少和随后的增加。
这两个特征相似,但与我们今天面临的气候变化挑战相反:在LGM期间,我们大气中的海平面和碳百分比都大大低于我们今天看到的水平。我们还不知道这对我们的星球意味着什么,但其影响目前是不可否认的。下表显示了过去35000年中有效海平面的变化(Lambeck及其同事)和大气碳的百万分之几(Cotton及其同事)。
冰河时期海平面下降的主要原因是海水从海洋流入冰中,以及地球对我们大陆上所有冰的巨大重量的动态反应。在LGM期间的北美,整个加拿大、阿拉斯加南部海岸和美国四分之一的地区都被冰覆盖,一直向南延伸到爱荷华州和西弗吉尼亚州。冰川冰也覆盖了南美洲西海岸,安第斯山脉延伸到智利和巴塔哥尼亚的大部分地区。在欧洲,冰一直向南延伸到德国和波兰;在亚洲,冰盖到达了西藏。虽然没有冰,但澳大利亚、新西兰和塔斯马尼亚是一块陆地;世界各地的山脉都有冰川。
晚更新世时期经历了冷冰期和暖间冰期之间的锯齿状循环,全球温度和大气CO2波动高达80–100 ppm,对应的温度变化为3–4摄氏度(5.4–7.2华氏度):大气CO2的增加先于全球冰质量的减少。当冰层较低时,海洋储存碳(称为碳封存),因此通常由冷却引起的大气中碳的净流入被储存在海洋中。然而,较低的海平面也会增加盐度,而这一点以及其他大规模洋流和海冰场的物理变化也会导致碳封存。
以下是Lambeck等人对LGM期间气候变化进程的最新理解。
到19世纪90年代末,工业革命已经开始向大气中排放足够多的碳,从而影响全球气候,并引发目前正在发生的变化。到了20世纪50年代,汉斯·苏伊斯(Hans Suess)和查尔斯·大卫·基林(Charles David Keeling)等科学家开始认识到人类在大气中添加碳的固有危险。据环境保护署(Environmental Protection Agency)称,自1880年以来,全球平均海平面(GMSL)上升了近10英寸,而且从各种角度来看,似乎正在加速上升。
目前海平面上升的大多数早期测量都是基于当地潮汐的变化。最近的数据来自卫星测高技术,该技术对公海进行采样,从而提供精确的定量说明。这一测量始于1993年,25年的记录表明,自有记录以来,全球平均海平面以每年3+/-.4毫米的速度上升,或总共上升近3英寸(或7.5厘米)。越来越多的研究表明,除非碳排放量减少,否则到2100年可能还会增加2-5英尺(.65-1.30米)。
已经受到海平面上升影响的地区包括美国东海岸,2011年至2015年间,那里的海平面上升了5英寸(13厘米)。南卡罗来纳州的默特尔海滩在2018年11月经历了高潮,淹没了他们的街道。在佛罗里达大沼泽地(Dessu及其同事,2018年),2001年至2015年间,海平面上升了5英寸(13厘米)。另一个影响是,由于旱季流入量增加,盐分峰值的增加改变了植被。Qu及其同事(2019年)研究了中国、日本和越南的25个潮汐站,潮汐数据表明1993-2016年海平面每年上升3.2毫米(或3英寸)。
全世界都收集了长期数据,估计到2100年,全球平均海平面可能上升3-6英尺(1-2米),同时总体变暖1.5-2摄氏度。一些最直接的数据表明,如果不减少碳排放,4.5摄氏度的上升并非不可能。
根据最新的理论,LGM影响了美洲大陆人类殖民化的进程。在LGM期间,进入美洲受到冰盖的阻碍:许多学者现在认为,殖民者可能早在30000年前就开始穿越白令尼亚进入美洲。
根据基因研究,人类在18000-24000卡BP之间的LGM期间被困在白令陆桥上,被岛上的冰困住,然后被退去的冰释放。
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