变得激烈 “这里还有一个关于我们在温暖世界中面临的情况的一条额外警告信号。” 来源： NOAA 每隔几年，厄尔尼诺或其凉爽的对应物拉尼娜会改变热带地区的降雨量，使澳大利亚干燥，使秘鲁部分地区洪水泛滥，并重新安排地球大部分地区的天气。这两者是厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）这一单一系统的暖与冷的波动，而这一系统是地球上年际气候变化的最大来源。它的波动坐落在受全球变暖驱动的稳步上升的温度之上。但我们不知道全球变暖是否使其变得更强。大气和海洋中的额外能量可能导致其波动更加剧烈。密歇根大学的环境科学家朱莉·科尔表示：“我们在20世纪后期和21世纪初期看到了几次非常强的厄尔尼诺事件，但我们不知道这些事件有多不寻常。”由于模型之间存在分歧，且仪器数据太短以分离出趋势，科尔的团队通过分析化石化的加拉帕戈斯珊瑚重建了长达1000年的海洋表面温度记录。结果显示，东太平洋的厄尔尼诺没有像现在这样激烈过。“这些事件与我们在工业化前时代看到的根本不一样，”科尔说。“这令人兴奋，实际上也是有点令人惊讶。” 石灰岩温度计 加拉帕戈斯位于东太平洋ENSO模式的中心区域，最大事件对这里的影响最为强烈。它也是在该地区寻找化石化珊瑚的少数选项之一。“加拉帕戈斯位于西经90度，你必须走到西经160度才能找到另一个位于近赤道区域的岛屿，”科尔说。那里的珊瑚每年生长一到两厘米，形成的碳酸钙骨架其化学成分取决于形成时的水域。科尔和她的同事们在这些骨架中查看了锶与钙的比率以及不同氧同位素，因为这两者都与温度相关。“随着温度升高，我们在珊瑚中获得的锶更少，”科尔说。对提取的化石珊瑚芯样进行毫米级的取样每年会产生十多次测量——为珊瑚群落的生命周期提供一个每月温度日志。活跃的群落覆盖了最近几十年，可以与仪器数据进行对比。更深的历史来自已经死亡的珊瑚头，这些珊瑚可以使用铀-钍方法在几年内进行测年，甚至可以追溯到500年前。“我们还能够找到已经死亡并冲上沙滩的珊瑚，”科尔说。“它们可能有100岁，200岁，900岁，甚至更老。”对珊瑚的取样结果是一个不均匀但较长的温度日志——来自五个岛屿的28个时间间隔系列，覆盖了大约公元1100年的零星年份。与这个基线相比，过去四十年的情况显得相当奇怪。 现代化的ENSO 自1984年以来的温度变化比公元1000年至1850年的工业化前时期高出36.5%，而且仍比1851年至1982年期间高出16.2%。这三个区间在统计上是有显著区别的，而且趋势只会向上。科尔解释说，这些数字意味着在加拉帕戈斯曾经比正常高出一两度的事件现在则高出三四度。珊瑚还记录了偏态的变化——波动是偏向暖还是冷的。“偏态转为正,”科尔说，“正偏态表明是更温暖的事件变得更强。”我们时代的额外波动特别是由于厄尔尼诺造成的。更重要的是，记录中没有显示出其他地方有类似的情况。小冰期或中世纪温暖期并没有给ENSO变异性留下如此明显的指纹。然而，科尔和她的同事们尚未有明确表明人类活动是罪魁祸首的证据。这当科学家们将珊瑚记录输入多个气候模型后出现了。在自己的噪声中打败模型 ENSO 自我波动；安静的几十年之后是动荡的，没有外部压力的需求。为了了解最近几十年是否真的特别，或者我们只是碰巧在一个更有能量的周期中捕捉到循环，团队必须找到一些参考点来验证他们的发现。这被证明是棘手的。“我们没有直接的观测数据源可以与我们在东太平洋的记录进行比较，”科尔说。“如果有另一个长的记录，我们就不会在《科学》上发表这个研究。”作为一种解决方案，科尔和她的同事们使用了几个气候模型的模拟，这些模型运行通过过去千年的条件，但只考虑了火山或太阳变率等自然因素——温室气体浓度的变化被排除在外。这使他们能够问在一个未受任何人类影响的气候中，自然产生如此大的波动的频率有多高。