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#天气#砗磲化石隐藏古代天气秘密

#天气#砗磲化石隐藏古代天气秘密
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#天气#砗磲化石隐藏古代天气秘密
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漂亮的活体砗磲 。
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南海化石砗磲壳体 。
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一个化石砗磲截面 ， 年纹层数量显示这个砗磲寿命大约60年 。
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激光共聚焦显微镜拍摄的砗磲日纹层照片 ， 黄色为测试得到的元素比值 。
#天气#砗磲化石隐藏古代天气秘密
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南海西沙砗磲小时分辨率的元素比值记录 ， 其中的脉冲式突变 ， 就是台风的杰作 。
漂亮的活体砗磲 。
南海化石砗磲壳体 。
一个化石砗磲截面 ， 年纹层数量显示这个砗磲寿命大约60年 。
激光共聚焦显微镜拍摄的砗磲日纹层照片 ， 黄色为测试得到的元素比值 。
南海西沙砗磲小时分辨率的元素比值记录 ， 其中的脉冲式突变 ， 就是台风的杰作 。
晏宏
现代气象站观测资料时间跨度较短（大多不到100年） ， 制约了人们对地球气候的理解 。 100多年以来 ， 地质学家们利用地球上的各种地质生物载体 ， 如冰芯、海洋沉积、树轮、珊瑚、湖沼、石笋等 ， 获取了大量地球过去气候变化的资料 。
但是 ， 当前古气候研究载体的时间分辨率较低 ， 通常为数十年到月 。 这样的时间分辨率可以研究地球过去的气候变化 ， 但是无法用于研究发生在日-小时甚至更短时间尺度的天气变化 。
在中国科学院院士安芷生的指导下 ， 中国科学院地球环境研究所等单位的研究人员经过5年多的努力 ， 发现从南海砗磲化石中可以获得日-小时分辨率的古代天气信息 。 相关论文近日发表在《美国国家科学院院刊》上 。 我们特约论文第一作者 ， 中科院地球环境所研究员晏宏为读者做相关科普解读 。
为什么只有古气候学 ， 没有古天气学？
气候是大气物理特征的长期平均状态或变化 ， 时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上 。 气候以冷、暖、干、湿这些特征来衡量 ， 通常由某一时期的平均值和离差值表征 。 而天气是大气物理特征的瞬时态 ， 时间尺度为日、小时、分钟甚至秒 ， 比如一场暴雨、一个台风、一次寒潮等 。
自人类文明诞生以来 ， 认知气候和天气变化就成为了最重要的工作之一 ， 比如中国古代的历史文献中 ， 就记载了大量气候和天气变化的信息 ， 春秋战国时代诞生了堪称伟大的二十四节气并沿用至今 。 而在欧洲 ， 古希腊哲学家亚里士多德在公元前300多年就已经著书《气象汇论》 ， 这也是世界上最早的气象书籍 。
16世纪中期后 ， 欧洲工业的发展推动了科学技术的发展 ， 各种气象观测仪器纷纷发明出来 ， 比如1593年意大利学者伽利略发明温度表 ， 1643年意大利学者托里拆利发明气压表 ， 1783年索修尔发明湿度表等等 。 这些仪器为建立气象台站提供了必要的条件 。 地面气象观测台、站相继建立 ， 形成了地面气象观测网 。
虽然人类发明温度计、气压计等气象观测仪器的时间有近400年 ， 但是早期的观测资料要么没有统一的标准 ， 要么已经遗失 ， 而且在地域分布上也比较稀疏且不均匀 。 高质量的气象站观测资料最长不过一百多年 ， 大部分的气象站则不到100年 。
这不足百年的气象资料对于准确理解地球气候和天气的变化并预测未来是远远不够的 。 为了弥补现代器测资料的短缺 ， 自19世纪中期以来 ， 地质学家们开始利用地球上的各种地质生物载体 ， 如冰芯、海洋沉积、树轮、珊瑚、湖沼沉积、石笋等 ， 来重建地球过去的气候变化 ， 并由此诞生了古气候学这样一门学科 。


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