一项新的研究揭示了数千年前北美持续干旱的原因，与地球轨道的变化密切相关。这项研究由芬兰赫尔辛基大学的研究人员领导，与其他来自美国、德国和瑞典的研究机构共同合作完成，发表在《自然通讯》杂志上。 研究人员利用过去几十年从北美各地收集的化石花粉数据，通过机器学习算法重建了全新世期间（约1.1万年前至今）的水分变化情况。研究发现，北美地区的水分条件在过去的几千年中一直低于现代水平。然而，不同地区经历了不同的干旱历史：东北部美国和邻近的加拿大区域在1.1万年前就开始出现严重的干旱；而中西部草原区则在大约7000年前达到了最严重的干旱状态。此时，大西洋沿岸已经开始变得湿润，这表明导致长期干旱的气候异常现象逐渐向西迁移。 芬兰科学院研究员J. Sakari Salonen表示，这项研究表明，虽然整体上温暖的气候通常是湿润的，但在特定区域，这种关系并不成立。他解释说：“强烈的夏季变暖会导致土壤蒸发增加，即使降雨量有所增加，地表也会变得更加干燥，就像我们模拟的全新世干旱一样。” 研究人员还进行了气候模拟实验，结果显示早全新世的高压系统位于大陆北部冰川之上，影响了水汽输送，这是造成干旱地理分布变化的主要原因。当冰川融化后，整个地区的夏季温度不断升高且干燥，导致干旱范围扩大。 这项研究对未来气候变化的预测具有重要意义，因为随着人为温室气体排放的增加，北美的未来气候预计将在接下来的几十年内变得更干燥。尽管降雨量可能会逐渐增加，但蒸发量的增加速度更快，使得地表土壤更加干燥。Salonen指出，如果本世纪的气候预测成真，北美的部分区域可能会经历类似于一万年前自然原因导致的快速干旱过程。 地球轨道的渐进变化是长期自然气候变化的重要驱动因素，这些周期被称为米兰科维奇周期，通常持续2.6万到10万年。在第四纪时期（过去260万年），米兰科维奇周期引起了反复的冰河时代和间冰期。最后一次冰河时代的峰值大约在2万年前，由于地球轨道的特殊位置，北极地区接收到的阳光较少，导致大量冰盖在北美和欧洲北部积聚。到了1万年前，轨道反转使得冰盖大部分融化，从而进入了全新世。在全新世热最期（约1万至4千年前），地球许多地区的温度明显高于工业革命前。 过去几千年里，地球在全新世热最期之后逐渐冷却。然而，这种长期的自然趋势被大气中人为温室气体的迅速增加所打断，导致上个世纪出现了急剧的变暖。目前估计，地球的温度已经达到了至少10万年来最高的水平，气候变异性被迫脱离其长期的自然周期。 这项研究得到了芬兰研究理事会、瑞典可持续发展研究委员会（FORMAS）、瑞典研究理事会（Vetenskapsrådet）和美国国家科学基金会的资助。