氣候變化:美國沙漠地區變得更加乾燥

在美國西南部的阿瑪戈薩沙漠下面，隱藏著一塊用於氣候研究的寶石。魔鬼洞洞系統，以其無底的深度命名，提供了一個視窗，進入廣闊的沙漠地下蓄水層。洞穴系統是一種特殊類型方解石礦床的所在地。隨著地下水慢慢地流過洞穴，方解石在岩壁上一層一層地沉澱。Innsbruck大學地質學系第四系的Kathleen Wendt解釋說:“這些薄層已經在牆上堆積了將近100萬年。”“洞穴中古代沉積物的高度告訴我們過去地下水位有多高。”

地質學家和她的同事們一起在這個洞穴裡進行了幾年的研究。在目前的研究中，Innsbruck團隊使用特殊的鑽探設備從當前水位上下的幾個點收集方解石沉積物。然後用釷鈾法測定了礦床的年齡。研究結果已經發表在《科學進展》雜誌上。這項研究揭示了在過去35萬年中地下水位的高度是如何變化的。我們驚訝地發現，在今天的水準上，反覆的波動高達10米。

按照水

當地地下水位的漲落為美國西南部降雨模式的變化提供了重要線索。為沙漠蓄水層提供補給的大部分雨水來自沿太平洋風暴路徑向東移動的冬季風暴。這些冬季風暴的位置和強度取決於許多因素，包括海洋表面溫度和東太平洋壓力系統的強度。過去，每當這些因素發生重大變化時，比如在冰河時代，太平洋風暴路徑的緯度就會發生變化。“太平洋風暴路徑的變化影響了到達美國西南部的降雨量，導致惡魔洞水位高度的顯著變化，”Kathleen Wendt說。“過去的經驗告訴我們，這個‘供水商’對全球氣候變化非常敏感。”

乾燥

從阿瑪戈薩沙漠遙遠的過去中吸取的教訓指向了一個更加乾燥的未來。美國西南部已經乾燥炎熱的地區對全球氣溫的上升特別敏感。“氣候模型預測這個地區在下個世紀將經歷更高的溫度和更少的降水，”Kathleen Wendt說。預計的乾燥趨勢主要是由於太平洋風暴路徑逐漸向北移動，這將進一步減少未來到達西南的降雨量。“了解太平洋風暴軌跡在很長一段時間內的自然變化是理解它在未來如何表現的一個重要部分，”地質學家解釋說。“這些數據有助於改善我們對未來氣候發展的長期預測，由於人類的影響，預計未來的氣候發展將會更加迅速和極端。”