地球科学家建立全地球模型研究长期气候演变

时间：2021-05-18 11:52:30 来源：

由赖斯大学（Rice University）组成的地球科学家团队将竭尽全力-从地球的核心到大气层-研究深层地球过程在百万年时间尺度上对气候演变的作用。

赖斯大学的地球科学家正在建立一个全地球模型来研究长期的气候演变，重点是碳在地球外部和内部系统之间的移动方式。

赖斯大学的地球科学家团队将竭尽全力-从地球的核心到大气-深入了解关于地球气候的长期谜团。

赖斯地球科学教授兼首席研究员李辛提说：“我们想知道是什么因素控制着地球上的长期气候变化，温室和冰屋循环之间的波动可能长达数千万年。” （PI）获得美国国家科学基金会“地球系统动力学前沿”计划新的430万美元，为期5年的联邦资助。

李说：“像今天一样，在很长一段时间内地球相对凉爽，在北极和南极都有冰盖，而且在很长一段时间内没有冰盖，”李说。“地球的气候在这两种模式之间振荡了至少五亿年。我们想了解是什么因素控制了这些波动，并且我们在全国各地的大学中都有人员将从多个角度应对这一问题。”

首先，Lee区分了他和他的共同研究人员正在研究的气候变化类型与经常成为头条新闻的人为气候变化。

Lee说：“与人为造成的气候变化相比，我们的工作时间要长得多。”“我们有兴趣解释周期数千万年的过程。”

Lee将研究团队描述为“自由精神的拼凑而成”，其中包括骑自行车的人，观鸟的人和滑板手，他们出于共同兴趣研究碳交换的整个地球动力学而聚集在一起。该小组拥有海洋学，岩石学，地球动力学，生物地球化学和其他领域的专家，其中包括来自美国，欧洲和亚洲的十几名教师和学生。稻米联合PI包括Rajdeep Dasgupta，Gerald Dickens和Adrian Lenardic。

该小组将专注于碳如何在地球的外部和内部系统之间移动。从外部看，碳在海洋，大气层，生物圈和土壤之间循环的时间范围为几天到几十万年。在百万年到十亿年的时间尺度上，这些外部储层中的碳与地球内部的储层相互作用，范围从存储在大陆上的古老沉积物中的地壳碳到地幔深处的碳。

“由于时间尺度上的这些差异，地球表面的碳循环通常独立于深地球循环建模，” Lee说。“如果我们要了解温室温室的长期循环，就需要将两者结合在一起。”

根据化石记录，科学家们知道，大气中的二氧化碳在确定地球表面温度方面起着至关重要的作用。许多研究集中在碳如何在大气，海洋和生物圈之间移动。Lee说，FESD小组将研究如何从地表除去碳，然后将其循环回深地球，并且还将研究火山喷发如何将碳从深地带到地表。此外，研究小组还将研究火山活动和板块构造在定期向大气中释放大量二氧化碳方面的作用。将要检验的几个假设之一是地球的俯冲带有时可能不是由大陆弧控制的；如果是，岩浆穿过大陆上部板块中储存的古老碳酸盐的通道是否会放大火山的碳通量。

李说：“长期的气候变化与整个地球的碳循环密切相关。”“我们的任务是更清晰地了解输入和输出如何随时间变化。”

除赖斯团队外，该项目的主要研究人员包括德克萨斯大学奥斯汀分校的Jaime Barnes，波莫纳学院的Jade Star Lackey，德克萨斯农工大学的Michael Tice和夏威夷大学的Richard Zeebe。研究机构包括壳牌公司的Steve Bergman，不列颠哥伦比亚大学的Mark Jellinek，瑞士联邦技术学院的Tapio Schneider和东京大学的Yosuke Yokoyama。

有关该研究的更多信息，请访问http://arc2climate.org。

图像：莱斯大学

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