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新仙女木期

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北格陵蘭冰芯計劃（NGRIP）氧同位素delta-O18曲線圖，冰中氧十八濃度的減少代表氣溫的降低。
新仙女木期（橘色箭頭所指處）的氣溫變化。

新仙女木期（Younger Dryas）是指地球地質歷史上距今約12,900年至11,700年[1]的一段持續約1,300年的氣候快速變冷事件，深刻影響全球氣候、生態環境和人類的發展進程。

新仙女木期以北半球的突然降溫而聞名。當時北大西洋海水降溫，北美洲年均氣溫下降約3°C，歐洲降幅為2–6°C，而格陵蘭的氣溫在短短數十年內驟降至多達10°C，尤為迅速，甚至在3年內完成。同時，南半球則出現了氣溫上升的趨勢。新仙女木期的結束同樣迅速，地球在約50年內大幅回暖，標誌着從冰川期的更新世過渡到現今的全新世。

在此之前，地球正處於溫度上升的間冰期，由於新仙女木事件的突然爆發，全球氣溫驟降，北極冰川開始向南擴展。

新仙女木期（Younger Dryas）於20世紀初通過瑞典和丹麥的沼澤及湖泊遺址研究首次發現，尤其是在丹麥的阿勒勒（Allerød）粘土坑。化石花粉分析顯示，生於冰川條件下的植物仙女木（Dryas octopetala）在森林生長地區占據主導地位，成為生物群體應對氣候變化的重要例子。

在新英格蘭，涼爽夏季和寒冷冬季加上低降水量形成無樹苔原，直到全新世北方森林才開始向北遷移。五大湖南緣雲杉迅速減少，松樹增多，草本草原植被豐度降低。在中央阿巴拉契亞山脈，森林以雲杉和落葉松為主，至全新世轉為溫帶闊葉林。

中央喀斯喀特山脈的松樹花粉增加提示冬季氣溫較低，俄勒岡洞穴的石筍記錄顯示氣候變冷。奧林匹克半島的中海拔地點火災減少，表明氣候涼爽濕潤。北落基山脈的松樹和冷杉顯著增加，表明氣候較之前更溫暖。

新仙女木期的名稱源於一種高山苔原野花——仙女木（Dryas octopetala），這是一種生長於寒帶的植物，主要分布在歐洲北部。在新仙女木期，這種植物的花粉在低緯度地區也被廣泛發現，表明當時氣候寒冷，仙女木大規模南侵。

新仙女木冷期的發生中斷了自約2萬年前末次冰盛期（LGM）以來的氣候變暖趨勢，標誌着一段寒冷時期。在新仙女木期之前，還有最老仙女木期（英語：Oldest Dryas）與老仙女木期（英語：Older Dryas），其中最老仙女木期（英語：Oldest Dryas）的時間距今約1.8萬至1.5萬年，老仙女木期（英語：Older Dryas）在新仙女木期前約1000年，歷時約3000年[2]。

新仙女木期的氣候冷卻與新石器革命的農業文明發展之間的關係也引發了廣泛討論[3][4]。

開始及結束

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新仙女木時期全球變冷的原因推測主要與溫鹽環流的破壞有關，這種大洋環流負責將熱帶和溫帶地區的暖水輸送至高緯度的寒帶地區。關於溫鹽環流混亂的具體成因尚不明確。一個流行的假說認為，彗星撞擊北美地區導致冰川消融，融水通過密西西比河流入墨西哥灣，從而影響環流。[5]另一種理論則強調冰川消融導致北大西洋降水增加，進而影響環流。[6][7]

新仙女木時期的降溫過程並不完全同步，熱帶地區的降溫持續了幾個世紀。北半球的氣溫變化呈現明顯的季節性特徵：冬季極寒，春季涼爽，夏季變化不大。降水量變化顯著，冷地區降雨大幅減少，而暖地區降水增多，導致北半球的生長期縮短。雖然陸地冰層變化不大，但海冰範圍擴大，增強了冰—反照率反饋（Ice-albedo feedback）效應，這被認為是導致全球降溫0.6°C（1.1°F）的主要原因。

冰—反照率反饋是氣候變化中的一種反饋機制，冰蓋、冰川和海冰面積的變化影響地球的反照率和表面溫度。冰的高反照率能反射大量太陽輻射，溫度升高導致冰面積減少，暴露出更多的開放水域，降低反照率並吸收更多太陽能，進一步加劇全球變暖，造成更多冰的消失。相反，氣溫下降會增加冰覆蓋，提升反照率，進一步降低氣溫。

在之前的Bølling–Allerød間冰期，北半球的快速升溫與南半球降溫形成對比。這種「極地蹺蹺板」現象與海洋熱鹽環流（特別是大西洋經向翻轉環流，AMOC）的變化一致。當AMOC強勁時，南半球降溫、北半球升溫，反之亦然。科學界普遍認為AMOC的減弱解釋了新仙女木期的氣候效應，也解釋了在AMOC變化不再抵消二氧化碳濃度上升時，全新世的升溫為什麼會如此迅速。

AMOC減弱導致的「極地蹺蹺板」效應與Dansgaard–Oeschger事件的公認解釋一致，新仙女木期可能是最後一次也是最強烈的一次此類事件。關於AMOC減弱的原因仍有爭議，最早得到支持的假說是北美的阿加西茲湖（Lake Agassiz）向大西洋注入了大量冷淡水，但這一假說與當時海平面沒有顯著上升的現象不太一致。另一些理論提出外星體撞擊勞倫泰德冰蓋或火山噴發可能是導致降溫和海冰增加的觸發因素。

新仙女木期的結束同樣迅速。在之前降溫的地區，氣溫在50–60年內恢復到之前的水平。格陵蘭地區平均溫度在不到一個世代的時間內升高了約15℃，格陵蘭的升溫可大致分為兩個階段，每個階段大約耗時十年時間，溫度分別升高7、8℃。[8]熱帶地區的氣溫恢復則較為緩慢，持續了幾個世紀；例外的是熱帶大西洋地區，如哥斯達黎加，其氣溫變化與格陵蘭相似。全新世的全球升溫隨小冰期期間二氧化碳水平的上升而展開（從約210 ppm上升至約275 ppm）。

影響

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新仙女木時期，北美格陵蘭地區氣溫驟降約20℃，英國南部地區溫度下降超過8℃。[9]儘管最初認為新仙女木期只發生在北美和歐洲，但隨着研究深入，其他地區也發現了降溫的證據。例如中國南海生物硅（英語：Biogenic silica）沉積[10]和青藏高原冰川中O18同位素[11]等顯示了氣候異常變冷，表明這是一段具有全球範圍的冰期。[12]

新仙女木時期的寒冷氣候可能導致北美克洛維斯文化的消失，許多不適應寒冷的物種，包括人類，均受到影響。有人認為，地中海東部黎凡特地區的氣候變得乾燥炎熱，環境承載力下降，使狩獵和採集等生存方式失效，迫使早期定居的納圖夫人群體轉向更為流動的生活模式。進一步的氣候惡化被認為促進了穀物的種植。儘管關於新仙女木期對納圖夫人群體生存模式變化的影響存在一定共識，但其與該時期末農業起源的關係仍在爭論之中。[13]在新仙女木冰期前後，許多動物和農作物的馴化確實發生，儘管兩者之間的關係尚無定論。[14]

隨着氣候回暖，人口增長，各類古代部落文明開始繁榮。

流行文化

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2004年電影《明天過後（The Day After Tomorrow）》中，主創人員設想了冰川消融阻斷溫鹽環流導致全球變冷的情節，這一過程與新仙女木事件類似，不過影片中氣候驟降的速度更快。

參看

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參考文獻

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  1. ^ Peteet D. Global younger dryas?[J]. Quaternary International, 1995, 28: 93-104.
  2. ^ JAN MANGERUD, SVEND T. ANDERSEN, BJÖRN E. BERGLUND, JOAKIM J. DONNER. Quaternary stratigraphy of Norden, a proposal for terminology and classification. Boreas. 1974-10-01, 3 (3): 109–126 [2018-04-02]. ISSN 1502-3885. doi:10.1111/j.1502-3885.1974.tb00669.x （英語）. 
  3. ^ Bar-Yosef, O. and A. Belfer-Cohen: "Facing environmental crisis. Societal and cultural changes at the transition from the Younger Dryas to the Holocene in the Levant." In: The Dawn of Farming in the Near East. Edited by R.T.J. Cappers and S. Bottema, pp. 55–66. Studies in Early Near Eastern Production, Subsistence and Environment 6. Berlin: Ex oriente.
  4. ^ Mithen, Steven J.: After The Ice: A Global Human History, 20,000–5000 BC, pages 46–55. Harvard University Press paperback edition, 2003.
  5. ^ What Caused the Younger Dryas Cold Event (PDF). [2010-05-08]. （原始內容存檔 (PDF)於2011-05-19）. 
  6. ^ Ian Eisenman, Cecilia M. Bitz, Eli Tziperman. Rain driven by receding ice sheets as a cause of past climate change. Paleoceanography. 2009-12-01, 24 (4) [2018-04-02]. ISSN 1944-9186. doi:10.1029/2009pa001778 （英語）. 
  7. ^ Alley, Richard B.; et al.. Abrupt accumulation increase at the Younger Dryas termination in the GISP2 ice core. Nature. 1993, 362: 527–529. doi:10.1038/362527a0. 
  8. ^ Clocking the Speed of Climate Change: The End of the Younger Dryas as Recorded by Four Greenland Ice Cores
  9. ^ 新仙女木事件. [2010-05-08]. （原始內容存檔於2016-03-04）. 
  10. ^ 賈國東、翦知滑、彭平安、汪品先、傅家謨. 南海南部17962柱状样生物硅沉积记录及其古海洋意义 (PDF). 地球化學. 2000, 29 (30): 293–296. 0379—1726 (2000)03—0293—04. [永久失效連結]
  11. ^ 青藏高原不同時段氣候變化的研究綜述[永久失效連結]
  12. ^ IS THE YOUNGER DRYAS GLOBAL IN EXTENT?. [2010-05-09]. （原始內容存檔於2009-12-27）. 
  13. ^ Bar-Yosef, O. and A. Belfer-Cohen: "Facing environmental crisis. Societal and cultural changes at the transition from the Younger Dryas to the Holocene in the Levant." In: The Dawn of Farming in the Near East. Edited by R.T.J. Cappers and S. Bottema, pp. 55–66. Studies in Early Near Eastern Production, Subsistence and Environment 6. Berlin: Ex oriente.
  14. ^ Munro, N. D. Small game, the younger dryas, and the transition to agriculture in the southern levant (PDF). Mitteilungen der Gesellschaft für Urgeschichte. 2003, 12: 47–64. （原始內容存檔 (PDF)於2020-06-02）. 

外部連結

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