Inter-annual climate variability in Europe during the Oligocene icehouse
Inter-annual climate variability in Europe during the Oligocene icehouse
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渐新世冰室期间欧洲的年际气候变化
DOI：
10.1016/j.palaeo.2017.03.020
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Schöne BR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Walliser EO;Lohmann G;Niezgodzki I;Schöne BR
新的硬年代学数据表明，一个与北大西洋涛动（NAO）相媲美的变化已经存在于渐新世中期，比以前假设的要早2000万年。中欧渐新世（30-25 Ma）长寿命海洋双壳类的年生长宽度资料显示，气候变化具有明显的准年代际变化特征，其变化周期为2-12年（主要为3-7年）。与许多其他现代双壳类一样，这些壳生长的周期性变化很可能与初级生产力的变化有关，而初级生产力又与大气环流模式有关。贝壳的稳定碳同位素值（δ 13 Cshell）进一步证实了贝壳生长与食物供应之间的联系。在其他每年分解的化石档案中，3-7年波段的次标记振荡通常被解释为厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）周期。本研究报告讨论了这种可能性。然而，结合壳派生代理和数值气候模式数据的解释NAO一样的变化提供支持。根据数值气候模式，冬季海平面压力（wSLP）和降水率（wPR）在整个中欧渐新世表现出类似于现代NAO的模式。模拟的渐新世NAO指数显示的周期性与代理数据（2.5-6年）所揭示的一致，然而，在较短的波长比现代NAO（两年和6-10年的周期）。可能的是，不同的古地理和大气CO2浓度升高不仅影响海平面压力模式，但也NAO前体的时间变化。本研究首次尝试描述中欧渐新世期间的年际气候变率，并为未来新生代冰室气候状态早期阶段的研究奠定了基础。
New sclerochronological data suggest that a variability comparable to the North Atlantic Oscillation (NAO) was already present during the middle Oligocene, about 20 Myr earlier than formerly assumed. Annual increment width data of long-lived marine bivalves of Oligocene (30–25 Ma) strata from Central Europe revealed a distinct quasi-decadal climate variability modulated on 2–12 (mainly 3–7) year cycles. As in many other modern bivalves, these periodic changes in shell growth were most likely related to changes in primary productivity, which in turn, were coupled to atmospheric circulation patterns. Stable carbon isotope values of the shells (δ13Cshell) further corroborated the link between shell growth and food availability. Sub-decal oscillations in the 3–7 year band in other annually resolved fossil archives were often interpreted as El Niño-Southern Oscillation (ENSO) cycles. This possibility is discussed in the present study. However, combined shell-derived proxy and numerical climate model data lend support to the interpretation of a NAO-like variability. According to numerical climate models, winter sea-level pressure (wSLP) and precipitation rate (wPR) across Central Europe during the Oligocene exhibited a pattern similar to the modern NAO. The simulated NAO index for the Oligocene shows periodicities coherent with those revealed by the proxy data (2.5–6 years), yet, on shorter wavelengths than the modern NAO (biennial and 6–10 year cycles). Likely, the different paleogeography and elevated atmospheric CO2concentrations not only influenced the sea-level pressure pattern, but also the temporal variability of the NAO precursor. The present study represents the first attempt to characterize the inter-annual climate variability in Central Europe during the Oligocene and sets the basis for future studies on the early phase of the Cenozoic icehouse climate state.
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