欧洲500年严寒之谜破解：火山爆发引发小冰河期

画家Pieter Bruegel the Elder的作品描绘了欧洲人在1600年前后溜冰的景象。图片来源：Pieter Bruegel the Elder (1601)/The Gallery Collection/Corbis

长期以来，科学家们一直在争论，是什么让欧洲陷入了长达500年的寒流——这种颤栗直到一个世纪前才刚刚结束。是因为暂时没有黑子而导致的昏暗的太阳，还是因为一次火山喷发扬起的尘埃遮蔽了太阳？抑或是太阳和火山“合谋”导致了这个小冰河期？如今，通过对小冰河期开始时死掉的植物进行分析，研究人员将罪过单独锁定在火山爆发身上。

破解这一气候侦探故事的障碍在于无法确定小冰河期开始的时间。因此美国博尔德市科罗拉多大学的地质学家Gifford Miller和他的同事，分析了他们所能找到的最好的气候记录——加拿大巴芬岛冰帽退缩后露出的完好无损的植物。碳测年分析显示，大部分的植物死于1275年至1300年之间，此时北极冰层突然扩张到一度被绿色植物覆盖的地带。突然变冷的相同迹象也出现在13世纪晚期由冰川水形成的一个冰岛湖泊的沉积物中。

高纬度地区的这两个变冷信号与4座热带火山的异常爆发活动相一致。根据冰芯记录，每一座火山都向同温层中释放了超过100万吨的含硫尘埃，在这里它们能够阻碍阳光并使地球表面变冷。Miller和同事将小冰河期开始与大规模火山爆发的同时出现视为后者引发前者的证据。

在这项研究中，Miller和同事还进行了一些气候建模研究，旨在搞清接二连三的火山爆发会对气候造成何种影响。在一个涉及北极海冰的气候模型中，研究人员发现，反复的火山爆发冷却了沿着格陵兰东海岸向南前进的海冰。它的融化造成表面海水盐度降低，从而减少了海洋的混合，并最终冷却了返回北极地区的海水。通过促进更多海冰的形成，这些更冷的海水完成了一个反馈回路。至少在一些运行的模型中，这一反馈回路使得欧洲在几个世纪中逆风保持了这种寒冷的气候。

并未参与此项研究的纽约市美国宇航局（NASA）下属戈达德空间研究所的气候科学家Gavin Schmidt表示：“我认为小冰河期在13世纪晚期突然开始可能源于火山爆发。”他说，巴芬岛和冰岛气候记录的一致性令人信服，但他认为建模研究还存在一些缺陷。Schmidt说：“我还不能确信这是随后几个世纪气候变化的原因。”他解释说，单一模型的运行不足以证明一次由火山爆发导致的变冷何以在几个世纪中锁定地球的气候。（赵路）