由人类活动引起的气候变暖导致 全球平均气温升高,这仍然是当今气候关注的主要问题之一,但地球也可能容易出现像冰河时代那样更冷、更黑暗的时期。即使是小规模的。
在 科学家称之为“小冰期”的气候时期(从公元14世纪初到19世纪中叶),高山冰川扩张,北半球的全球平均气温比公元1000年至2000年的平均气温下降了1.1华氏度。农作物歉收,阳光减少,而 1816年常被称为“没有夏天的年份”。
科学家们仍在努力拼凑可能引发小冰期的原因,这很可能是历史上一些规模最大的火山爆发。一项 于4月5日发表在《自然》杂志上的研究,利用了一个不太可能的来源来帮助拼凑这个气候谜团:中世纪僧侣所做的夜空观测。
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一个国际研究团队使用了这些来自欧洲和中东的12世纪和13世纪的记录,以及 树木年轮 和冰芯的数据,来精确测定人类历史上一些最大规模的火山爆发的日期。
在将近五年的时间里,该团队审查了数百份记录,寻找关于月全食及其颜色的信息。通常, 在月食期间,月亮仍然可见,呈红褐色球状,因为它仍然被地球大气层弯曲的阳光所覆盖。然而,在地球上发生了一次大火山爆发后,平流层中可能充满了太多尘埃,导致月食时的月亮几乎完全消失。
中世纪时期一丝不苟的记录员记录了从教皇和国王的主要事迹、重要战役、自然灾害到天体事件的一切。有些人认为天空中发生的事情可能预示着地球上的灾难。中世纪僧侣始终牢记圣经中的《启示录》,其中描绘了末日景象, 包括一轮血红色的月亮。在1100年至1300年之间, 欧洲发生了64次月全食,研究中的编年史家忠实地记录了其中的51次。在其中的五次月食中,他们还注意到月亮异常黑暗。
“我当时在听平克·弗洛伊德的《月之暗面》专辑,突然意识到最黑暗的月食都发生在重大火山爆发前后一年左右,”日内瓦大学古气候学家兼物理地理学家、该研究的合著者Sébastien Guillet 在一份声明中说。“由于我们知道月食的确切日期,这就为利用这些观测来缩小火山爆发发生的时间提供了可能性。”
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在欧洲和中东以外的地区,研究小组发现日本的编年史家也记录了月食。一位名叫 藤原定家 的著名文人和诗人描述了一次前所未有的黑暗月食,观测于1229年12月2日。他 写道:“老人从没见过像这次这样的,月盘的位置看不见,就像在月食期间消失了一样……这确实令人恐惧。”
这些“前所未有”的月食中的平流层尘埃不仅遮蔽了月亮,还通过限制到达地球表面的阳光量来降低夏季气温。
“我们从以往的研究中得知,强烈的热带火山爆发会在几年内导致全球气温下降约1°C [2.0°F], ”该研究的合著者、日内瓦大学地质学家兼气候学家Markus Stoffel 在一份声明中说。“它们还可能导致降雨异常,在某些地方干旱,在另一些地方洪水。”Stoffel是研究将树木年轮测量转化为气候数据方面的专家,也是该研究的共同设计者。
当时,科学家和普通人很难或不可能将农作物因阳光不足而歉收与火山爆发联系起来。
“我们之所以知道这些火山爆发,是因为它们在南极洲和格陵兰岛的冰层中留下了痕迹,”该研究的合著者、剑桥大学火山学家Clive Oppenheimer 在一份声明中说。“通过将冰芯信息与中世纪文献中的描述结合起来,我们现在可以更准确地估计这一时期一些最大规模火山爆发的时间和地点。”
该团队与气候模型师合作,计算出这些火山爆发的可能时间,因为 火山爆发的季节会影响 火山尘埃的扩散方式。模型有助于缩小火山事件的时间和强度。
根据该团队的说法,得益于冰芯的证据,1100年至1300年这一时期 已被知是火山活动特别活跃的时期。了解这一时期对于理解火山如何影响社会和地球至关重要。