中国科学院青藏高原研究所研究员张旭与英国、德国、澳大利亚科学家组成的国际科研团队利用复杂气候模型，系统论证了地球轨道变化对气候突变的双重调制机制，为理解更新世气候突变事件的触发机理提供了全新动力模型。相关研究近日在线发表于《自然—地球科学》。

  研究人员首先开展了4万~3.2万年前的气候瞬变模拟实验。在实验中，他们仅将地球轨道参数作为变化量，而其他所有的环境变量（例如冰量、温室气体等）均保持恒定，以此检验轨道变化是否可以直接触发大西洋经向翻转流的突变。

  实验表明，大西洋经向翻转流出现类似于气候记录中的千年尺度震荡，相应的温度和降水变化也与记录有较好的一致性。这意味着，研究人员在复杂气候模型中首次证实了地球轨道变化可直接驱动气候突变。

  随后，研究人员采用轨道参数的单一强迫实验，即仅改变地轴倾角或离心率和岁差，进一步定性不同轨道参数变化对气候突变的影响。实验数值证实了单一轨道参数的变化也可直接触发北大西洋海洋环流的突变，即轨道变化对气候突变可直接调制。

  为了系统厘清冰期旋回中轨道变化调制千年气候事件的规律，研究人员通过数值实验，总结出一个解释更新世不同时期千年气候事件的动力概念模型，即在冰期旋回中，当气候背景类似于末次盛冰期或者末次间冰期最暖期时，轨道变化无法触发气候突变，而当冰量和温室气体处在盛冰期和间冰期最暖期之间时，轨道变化可直接引起千年尺度的气候自震荡。自震荡可在某一特定的轨道参数范围内持续存在，直到轨道参数移出该特定范围，这个特定范围可称为千年气候事件的“机会窗口”。与此同时，气候背景的变化，可以改变“机会窗口”在轨道周期中出现的位置。