地質(zhì)系主導(dǎo)國(guó)際歐洲西風(fēng)研究：重建6500年來(lái)西風(fēng)的飄移軌跡

受到溫暖潮濕的西風(fēng)調(diào)節(jié)，地處中緯度的地中海地區(qū)，除了有豐富的生物多樣性，萬(wàn)年以來(lái)還孕育出許多璀璨的古文明。然而，近幾年來(lái)受到氣候變遷影響，熱浪與寒流等氣候?yàn)?zāi)害加劇，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到當(dāng)?shù)鼐用裆?jì)糧食危機(jī)與生態(tài)系統(tǒng)。若缺乏對(duì)過(guò)去數(shù)千年以來(lái)西風(fēng)帶的深度了解，很難評(píng)估未來(lái)逐漸嚴(yán)重的環(huán)境浩劫。

臺(tái)大地質(zhì)系博士後研究員胡訓(xùn)銘，中央研究院環(huán)境變遷研究中心副研究員李時(shí)雨，與地質(zhì)系國(guó)家講座教授沈川洲率領(lǐng)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，利用洞穴石筍紀(jì)錄，前人研究與氣候模擬，揭示6500年以來(lái)詳細(xì)的西風(fēng)帶飄移歷史，此研究成果已於2022年12月21日刊登在頂尖期刊「自然通訊」《Nature Communications》

與2022年8月20日同樣發(fā)表在 Nature Communications 的小冰期早期西風(fēng)帶研究（https://www.nature.com/articles/s41467-022-32654-w）一樣，團(tuán)隊(duì)這次仍是使用義大利北部的女巫洞 (Bàsura cave) 石筍，使用地質(zhì)系很嗨實(shí)驗(yàn)室的精確鈾釷定年與微量元素濃度分析，搭配合作夥伴的碳酸鹽氧同位素測(cè)量，再與南歐各地如阿爾卑斯山、義大利、還有西班牙等地的資料對(duì)比，重建6500年以來(lái)南歐降雨歷史。胡訓(xùn)銘博士進(jìn)一步將女巫洞與過(guò)去20年來(lái)歐洲、地中海以及北大西洋的陸地與海洋文獻(xiàn)，進(jìn)行綜合分析，並再加上副研究員的氣候模擬，詳細(xì)揭露西風(fēng)飄移的過(guò)程與成因。

胡博士指出，長(zhǎng)久以來(lái)，科學(xué)界就很想了解過(guò)去西風(fēng)帶的變動(dòng)，但一直以來(lái)都缺乏有效重建西風(fēng)的方法，因?yàn)榈刭|(zhì)材料沒(méi)辦法直接記錄到「風(fēng)」這個(gè)神秘又難以捉摸的氣候因子。在這一篇研究中，團(tuán)隊(duì)跨越這個(gè)困難門檻，透過(guò)分析位於北緯30—40oN的北大西洋高壓帶在飄移時(shí)會(huì)造成的特殊降雨位置分布，找到西風(fēng)在過(guò)去數(shù)千年的真實(shí)歷史軌跡。地質(zhì)紀(jì)錄與模擬結(jié)果顯示，當(dāng)高壓帶越接近歐洲大陸，西風(fēng)帶就會(huì)更傾向朝東北方吹拂；反之，當(dāng)高壓帶越遠(yuǎn)離歐洲大陸，西風(fēng)帶就會(huì)更傾向朝正東方吹拂。研究更發(fā)現(xiàn)，飄移的西風(fēng)會(huì)導(dǎo)致數(shù)十年間歐洲地中海地區(qū)相當(dāng)程度的降雨波動(dòng)，甚至可能影響如羅馬帝國(guó)（https://www.mdpi.com/2225-1154/10/7/93）、埃及古王朝、阿卡德帝國(guó)等地中海與美索不達(dá)米亞地區(qū)的古文明發(fā)展。

這項(xiàng)重大突破是科學(xué)界首次直接追蹤西風(fēng)帶數(shù)千年以來(lái)在歐洲大陸上的路徑飄移變化，可以提供未來(lái)預(yù)測(cè)歐洲水文氣候趨勢(shì)的參考依據(jù)。此研究由科技部卓越領(lǐng)航計(jì)畫(huà)、教育部深耕計(jì)畫(huà)、永續(xù)地球尖端科學(xué)研究中心、與臺(tái)大核心研究群計(jì)畫(huà)共同資助。在這個(gè)臺(tái)大地質(zhì)系主導(dǎo)，包含來(lái)自歐、美、及亞洲的27個(gè)研究單位的國(guó)際計(jì)畫(huà)中，地質(zhì)系參與的研究人員除了胡博士與沈教授外，還有已畢業(yè)學(xué)生蔡獻(xiàn)禎、簡(jiǎn)瑋頤、宋文惠等人。

本研究成果已於2022年12月21日發(fā)表於 Nature Communications：https://www.nature.com/articles/%20s41467-022-34952-9