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你有没有享受过炎热的夏日地下洞穴提供的凉爽避难所

或者也许你在冬天进入洞穴时体验到了舒缓的温暖

当您下降到一个洞穴时,您不仅可以享受平静的气候,还可以欣赏洞穴沉积物的美丽,如石笋,钟乳石和流石,洞穴研究人员称之为洞穴

也许你已经知道它们从水中滴落或溢出的矿物质中生长得非常缓慢

这种水源于地表上的雨水,这些雨水已经穿过上面的土壤和石灰岩,并渗入地下并最终进入洞穴

随着洞穴的增长,它们将雨水落在地表时的环境和气候条件的化学特征锁定在他们的矿物中

因此,随着石笋的生长,表面气候特征不断被困在新创建的层中

一些非常古老的石笋持有遥远过去的气候特征,在某些情况下长达数百万年

它们包含过去气候的档案,只要它们的年龄,通常早于全球气象站记录

但是如果一个洞穴在夏季保持凉爽而在冬季保持温暖,那么它的气候如何与表面的气候相关

这如何影响speleothems记录的化学特征

为了解地表与洞穴气候之间的关系,我们的研究小组,澳大利亚新南威尔士大学的Connected Waters Initiative研究中心在新南威尔士州的惠灵顿洞穴保护区进行了多次田间试验

在实验过程中,详细测量了地表和洞穴气候

例如,使用高度精确的温度传感器来测量表面的水温,以及水滴撞击形成石笋的洞穴地面的点

研究小组通过用冷却到冰点以模拟降雨的水灌溉洞穴上方的表面,开始控制洞穴滴落

冷水使我们能够确定洞穴中的滴水是否受到地表条件或沿其通过地面的路径的影响

我们还在灌溉水中添加了一种天然化学物质,这使我们能够区分洞穴中的水是否来自灌溉,或者是否已经存在于地下水中

我们的结果揭示了地表与洞穴气候之间复杂而系统的关系

例如,表面温度变化显着降低并随深度延迟

我们的研究说明了如何破解洞穴中的表面温度

了解这一点对于从石笋中保存的签名中正确解码过去的表面温度记录是必要的

我们还发现,进出洞穴的空气可以通过蒸发洞穴沉积物上的水来冷却洞穴沉积物

这种冷却可以显着影响洞穴沉积物中捕获的化学特征,并产生不能代表地表气候的“假”信号

换句话说,如果不加以考虑,它将使表面气候“看起来”比实际上更冷

虽然这种情况更可能发生在位于干燥环境中的洞穴中,但对于在遥远的过去暴露于较干燥气候的洞穴中的石笋也可能需要考虑

我们的新知识还可以帮助科学家选择石笋的最佳位置和类型,以重建过去的气候或环境条件

这一新发现具有重要意义,因为它可以提高洞穴沉积物过去气候信号的准确性

它也可以帮助我们理解以前在过去的气候记录中无法解释的人工制品

通过提高我们对过去气候的了解,我们可以更好地了解未来的气候变化

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