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2019-12-13
两种季风组合模式在中全新世出现转型,也就是亚洲季风强度变化影响降水δ18O的直减率

青藏高原东部全新世泥炭沉积记录的冬夏季风变化表现为不同步特征,早全新世冬夏季风变化表现为此消彼长,但到中晚全新世两种季风变化又呈同时消长,两种季风组合模式在中全新世出现转型,然而对这一现象一直缺乏合理的解释。

本报讯 近日,中科院地球环境研究所的于学峰等人在国际著名期刊《全新世》发表论文指出,太阳辐射变率可能是引起中全新世气候转型的原因。该发现将有助于解释两种季风组合模式在中全新世出现转型这一现象。全新世指距今约一万年以来的地质历史时期,人类文明最终在全新世中期形成。因此,全新世又被一些学者称为人类世。位于青藏高原东部的红原泥炭沉积完整记录了该地区全新世环境变化特征。从泥炭沉积中提取的冬季风和夏季风变化信息表明,该地区冬夏季风变化表现出不同步特征,早全新世冬夏季风变化表现为此消彼长,即冬季风增强则夏季风衰退;反之,当冬季风衰退则夏季风增强。但是,到中晚全新世,两种季风变化又呈同时消长,即冬季风增强则夏季风也增强;反之,当冬季风衰退则夏季风也衰退。两种季风组合模式在中全新世出现转型。然而,地学界对这一现象一直缺乏合理的解释。于学峰等求解北半球中纬度地区全新世太阳辐射变化曲线的导数,获得了太阳辐射变率的变化序列。结果显示,冬夏两季,太阳辐射曲线变率均在距今6000年左右最大,这种变化趋势恰与中全新世季风组合模式出现转型的时间相匹配。 (原载于《科学时报》 2011-10-12 A2 综合)

青藏高原是世界上最高的高原,平均海拔为4500米。该区气候边界条件不仅对亚洲季风系统有重要影响,而且其自身气候和环境也敏感响应于全球气候变化。作为亚洲几大河流的发源地,青藏高原降水变化直接影响这些河流径流量。因此,研究该地区的气候与环境变化,对理解区域乃至全球气候变化、估测未来全球增温背景下区域气候变化及其可能影响具有重要意义。

www.188jinbaobo.com ,最近,中国科学院地球环境研究所于学峰博士和合作者分析了青藏高原东部地区中全新世季风气候转型的特征,并对可能机制进行了探讨。他们通过求解北半球中纬度地区全新世太阳辐射变化曲线的导数,获得了太阳辐射变率的变化序列。结果显示,无论冬季还是夏季太阳辐射均在大约距今6000年左右变率最大,这种变化趋势恰与中全新世气候转型相匹配。他们提出太阳辐射变率可能是引起中全新世气候转型原因的论点。

地球环境研究所蔡演军研究员及其合作团队通过对青藏高原中南部天门洞一支石笋进行高精度铀系定年和高分辨率氧同位素分析,重建了距今9100-4300年分辨率为3-7年的西南印度季风气候变化历史。该石笋记录与亚洲季风区其他石笋记录、阿拉伯海记录、青藏高原东南部泥炭记录的季风气候变化趋势非常一致,表明早-中全新世印度夏季风随着北半球夏季太阳辐射逐渐减弱和ITCZ平均位置逐渐南移而减弱,揭示青藏高原南部降水氧同位素组成在十-百年尺度上主要受印度季风强度而非温度影响,并说明达索普冰芯氧同位素组成变化可能需要重新解释;天门洞δ18O记录与格陵兰冰芯δ18O记录20年滑动平均后高度相关,进一步证实了全新世印度季风与高北纬气候之间具有密切联系;天门洞石笋δ18O记录具有的显著太阳活动周期,则表明太阳活动对印度季风有重要影响。

该结果近期发表于全新世研究的国际著名期刊The Holocene上(Yu, et al. Different patterns of changes in the Asian summer and winter monsoons on the eastern Tibetan Plateau during the Holocene. The Holocene, 2011 21: 1031-1036)。

同时,该小组还发现位于高海拔地区的天门洞石笋δ18O值的变化幅度以及由早全新世至中全新世的线性增加幅度远大于低海拔季风区的石笋δ18O值的变化幅度,揭示了青藏高原南部与南部印度次大陆降水的氧同位素直减率随着印度季风减弱而变小,进一步证实了之前的猜想,也就是亚洲季风强度变化影响降水δ18O的直减率。不仅如此,该小组还指出随着西南印度季风的减弱,降水同位素直减率的逐渐减小指示了季风降水的减少,这与孟加拉湾北部海表面的盐度变化相吻合。

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该成果刚刚发表在国际著名刊物《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)上(Cai et al., 2012, The Holocene Indian monsoon variability over the southern Tibetan Plateau and its teleconnections. Earth and Planetary Science Letters. 335/336: 135-144)