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地球环境研究所利用湖泊沉积记录揭示青藏高原东部过去6千年季风变化历史
2020-06-10| 编辑: | 【 】【打印】【关闭
  重建亚洲季风过去的变化历史是理解亚洲季风变化驱动机制的关键一环,对未来气候变化预测也十分重要。目前青藏高原东部针对全新世亚洲季风变化历史的重建记录仍然不足。在中科院战略先导B项目的支持下,地球环境研究所周卫健院士团队对青藏高原东部典型冰川成因湖泊(若根措湖,图1)开展了系统14C测年和多指标综合研究,重建了青藏高原东部过去6千年季风变化历史。其研究成果近期发表在气候学权威期刊Climate Dynamics (Ming et al, 2020, Climate Dynamics)

  研究显示若根措湖区域气候在64.2千年(距公元纪年1950年之前,下同)期间相比现今更温暖湿润,在4.21.3千年期间区域暖湿条件逐步降低(图2),这个发现同以往亚洲季风区同类研究看法基本一致。然而,若根措湖沉积记录显示1.3千年至今,区域气候在长时间尺度上(千年尺度)呈现出变暖变湿的趋势,这一点同以往研究认为亚洲季风区4.2千年以来持续性变干的认识是不同的。程海教授等人2016年基于亚洲季风区石笋氧同位素记录曾在Nature期刊缀文将这种现象称之为亚洲季风的“2-kyr shift”。这次在湖泊记录中发现相似的佐证记录,显示这种“2-kyr shift”现象可能在亚洲季风区广泛存在。程海教授等人提出这种现象成因可能与大西洋径向翻转流的增强有关。周卫健院士团队在这个观点的基础上,将他们的研究成果同全球性的大气CO2浓度及ENSO活动重建记录进行了比对,发现1.3千年以来若根措湖区域增暖增湿的进程,也对应着大气CO2浓度升高和ENSO活动降低进程。现代气候观察记录显示,这些因素都有可能造成若根措湖区域增暖增湿。因此,正如程海教授等人2016Nature文章指出的那样,针对亚洲季风的“2-kyr shift”现象可能仍有更为复杂的成因机制,仍需要进一步研究发现新记录,同时基于气候模拟进一步细化探究。

  研究还发现若根措湖泊记录在过去6千年以来在短时间尺度上(百年尺度)记录了数次亚洲季风减弱事件,时间上分别处于~5.4,~4.4,~3.4,~2.7,~2.3,~1.8,~1.3 ~0.5 千年时期(图3)。交叉对比分析显示多数减弱阶段都对应着太阳活动的衰减时期。同时6千年以来,在数次ENSO活动相对较强的时期,若根措湖泊记录都显示区域相对降水减弱(图4)。现代历史气象记录显示,在El Ni?o(暖ENSO事件)活动期间,信风的减弱会造成西太平洋暖水运动向东偏移,伴随着沃克环流上升支东偏,对应下降支往往偏移到印度东北和中国西南。这种情况下,中国西南降水往往受到抑制,呈干旱,这同若根措湖泊记录是一致的。若根措湖泊记录显示,亚洲季风能够快速响应微小的外部气候驱动因子变化,如太阳活动强度的波动,并影响青藏高原东部这类对气候变化响应敏感区。作为内部驱动因子,热带辐合带(ITCZ)通过南北向偏移和沃克环流通过东西向偏移可能在放大这种外部驱动因子的微小波动中起到关键作用。

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  参考文献:

  Cheng, H., Edwards, R., Sinha, A., Spotl, C., Yi, L., Chen, S., Kelly, M., Kathayat, G., Wang, X., Li, X., Kong, X., Wang, Y., Ning, Y., Zhang, H., 2016. The Asian monsoon over the past 640,000 years and ice age terminations. Nature 534, 640-646.https://www.nature.com/articles/nature18591

  Ming, G., Zhou, W., Cheng, P., Wang, H., Xian, F., Fu, Y., Wu, S., Du, H., 2020. Lacustrine record from the eastern Tibetan Plateau associated with Asian summer monsoon changes over the past ~6 ka and its links with solar and ENSO activity. Climate Dynamics.https://doi.org/10.1007/s00382-020-05312-4


   

  1.研究点地理背景设定(红色星号为若根措湖,北纬30°9′,东经 99°44′; 海拔4315米)。(明国栋等)

   

  2. 若根措湖沉积记录(RG-2018)同区域和全球记录的对比。(明国栋等)

   

  3. 若根措湖沉积记录(RG-2018)与太阳活动重建记录的对比。(明国栋等)

   

  4. 若根措湖沉积粒度记录(RG-2018)与ENSO重建记录的对比。(明国栋等)


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