第四纪大冰期

一万年前，跨越地球历史200-300万年第四纪大冰期结束，冰川退缩，地球气温逐渐回暖，保持相对平稳的状态长达八千多年之久。

暖和的气候给予人类走向全球，茁壮成长的宝贵机会。

然而，在公元1380年时，地球又迎来了一场过去 10,000 年中最冷的寒潮——小冰河时期。这场寒潮导致地球气温大幅度下降，全球粮食大幅度减产，由此引发社会剧烈动荡，朝代更迭，人口锐减。

这一时期的降温在北大西洋地区尤为明显，它造成了整个欧洲的农作物歉收、饥荒和瘟疫横行，造成数百万欧洲人的苦难和死亡，从阿尔卑斯山延伸下来的冰川可以吞没一些村庄。

油画《泰晤士河上的冰雪集市》，画于大约1684年

那么，是什么造成了这场突然来临的小冰河时代呢？

最近发表在《科学进展》上的一篇新论文给我们提供了一个令人难以置信的答案：气温升高导致气候变冷，寒潮来临。

麻省理工大学的科学家们在重建3000年来北大西洋海面温度时，注意到了一些令人意外的事情，北大西洋气温从大约十四世纪末期的非常温暖的类型，突然转变到十五世纪初期寒冷的气候条件时仅用了 20 年左右。

大西洋南北热盐循环温度梯度

根据详细的海洋沉积物记录，科学家们发现在1380年左右，一股异常温暖的洋流强烈的向北运动达到高峰，南格陵兰和北欧海域的海水变得比以往暖和得多。

通常情况下，洋流会将赤道附近的温暖海水输送到高纬度地区，这是一个众所周知的过程。发生在大西洋上的洋流过程称为大西洋南北热盐循环 (AMOC)。

它就像一条传送带，把赤道附近的温暖的海水输送到高纬度的西欧海域水域时，就会遇到较冷的北极水域，它会失去热量并变得更稠密，从而导致水沉入海底。然后这种冰冷的海水开始U形转弯，蜿蜒进入海底，并向南移动，到达南极海。

大西洋南北热盐循环速度取决于海水含盐量之间的微妙平衡， 含盐度高的海水密度大，容易下沉。

如果当格陵兰岛的冰盖和冰川不断融化，海水中的淡水量继续增加时，格陵兰海域的海水盐度降低，密度较轻，不易下沉，大西洋南北热盐循环流将会变缓或停滞。

当这种海水的循环停滞和减弱时，北大西洋的海水会变冷，因为热带温暖的海水不会向北上升，寒潮就会从极地向低纬度扩张。

在地质历史上，大西洋南北热盐循环就在加快和变缓在两种状态之间来回移动。

但在十四世纪后期，大西洋南北热盐循环显着增强，这意味着相比以往，会有更多的暖温暖向北移动，进而导致北极冰层迅速流失。由此引发在十五世纪初期的几十年中，大量高纬度冰融化，进入北大西洋，导致北大西洋水域含盐率下降，最终导致 AMOC 崩溃。

正是这种崩溃引发了北半球的大幅度降温。

但是在小冰河时代之前，什么引发了 1380 年左右大西洋南北热盐循环加速的呢？

答案就藏在树里。

科学家通过研究保存在树木年轮中的放射性碳同位素发现，发现十四世纪后期太阳活动异常频繁，简言之就是太阳辐射增加，这往往会导致格陵兰上空产生高气压，产生的大气环流将会驱动表面洋流的加速流动，从而导致大西洋南北热盐循环加速，让温暖的海水向北而去，最终导致了大西洋南北热盐循环崩溃，寒潮来临。

大气环流

但是小冰河时期大约从公元1400 年持续到公元 1600 年，是一个持续时间长达200多年的长期寒冷时期，波及全球，我泱泱大明也正是在这场寒潮中走向灭亡。十四世纪末的大西洋南北热盐循环崩溃可能是小冰河时期开始的关键驱动因素，但它不能单独解释长达两个世纪的小冰河时期。

地球气候受到诸多因素的影响，宇宙尘埃、地球轨道和倾角的改变、火山喷发、甚至生物活动都有可能造成地球气候环境的突变，地球给生物造成灭顶之灾。

但是，如果想破坏地球的气候系统，快速切断大西洋南北热盐循环是最简单的、最有效的方法，地球气候急剧变化95%都与AMOC有关。如果 AMOC 在未来某个时候崩溃并进入"弱模式"，则很难将其返回到"强模式"，因为它需要相当长的时间，才能使环流再次强大，要恢复强势状态通常需要几百到几千年的时间。

如今，格陵兰岛的冰层仍在以前所未有的速度融化，2019年的一项研究显示，与40年前相比，格陵兰冰盖融化的速度提高了6倍，这意味着更多的淡水进入北大西洋，很可能导致 AMOC 减弱或崩溃。也许在不久的将来，科幻灾难电影《后天》上演了的北半球因温室效应引起冰山融化，洋流停滞，气温突然降低，地球进入冰河世纪的场景将会变成真实。