作為全球氣候系統(tǒng)的重要組成部分，東亞季風(fēng)環(huán)流不僅對(duì)東亞地區(qū)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展等具有重要影響，而且是研究全球變化和古季風(fēng)演化的理想?yún)^(qū)域。因此，解譯東亞季風(fēng)演化歷史及機(jī)制是廣受關(guān)注的重要科學(xué)問(wèn)題。其中，中晚第四紀(jì)東亞夏季風(fēng)降水變化周期和驅(qū)動(dòng)機(jī)制是古氣候研究中的復(fù)雜問(wèn)題。圍繞黃土和石筍沉積雖已開(kāi)展了眾多研究，但關(guān)于主導(dǎo)周期問(wèn)題至今仍未得到很好解決。如來(lái)自中國(guó)黃土高原的早期研究表明，東亞夏季風(fēng)降水呈現(xiàn)顯著的10萬(wàn)年偏心率周期，主要受高緯度冰量變化驅(qū)動(dòng)；而中國(guó)季風(fēng)區(qū)的石筍氧同位素證據(jù)則顯示：東亞夏季風(fēng)強(qiáng)弱變化則以2萬(wàn)年歲差為主導(dǎo)周期，表明太陽(yáng)輻射變化驅(qū)動(dòng)的低緯度水文過(guò)程變化是東亞夏季風(fēng)變化的主控因素。
為解決上述科學(xué)問(wèn)題，蘭州大學(xué)西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聶軍勝教授及合作者，在詳細(xì)探討已有黃土沉積軌道尺度古降水代用指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)和局限性基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出黃土砂粒含量和對(duì)數(shù)磁化率分別是較為可靠的冰期和間冰期東亞夏季風(fēng)降水的代用指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)利用位于季風(fēng)三角頂點(diǎn)附近的蘭州西津黃土鉆孔巖芯（圖1）重建了26萬(wàn)年以來(lái)東亞季風(fēng)降水變化記錄，通過(guò)周期分析首次從黃土高原記錄中發(fā)現(xiàn)了主導(dǎo)的2萬(wàn)年干濕變化周期（圖2），與石筍氧同位素記錄結(jié)果具有類(lèi)似性。這一結(jié)果為理解石筍和黃土記錄的東亞夏季風(fēng)變化主導(dǎo)周期不一致提供了一個(gè)潛在的解決方案，深化了對(duì)東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度變化歷史和機(jī)制的認(rèn)識(shí)。
圖1 中國(guó)黃土高原和蘭州西津黃土鉆孔位置
圖2 蘭州西津黃土記錄的東亞季風(fēng)降水變化歷史及與其他記錄的對(duì)比
該成果以“Dominant precessional forcing of the East Asian summer monsoon since 260 ka”為題發(fā)表在《Geology》雜志，郭本泓博士后是論文第一作者，聶軍勝教授是通訊作者，其他作者包括蘭州大學(xué)潘保田教授和彭廷江副教授，中科院新疆生地所肖文交院士和青藏高原研究所方小敏研究員，以及瑞典烏普薩拉大學(xué)Thomas Stevens副教授和丹麥技術(shù)大學(xué)Jan-Pieter Buylaert研究員。該成果是由李吉均院士生前發(fā)起的“蘭州黃土科學(xué)鉆探”取得的又一重要進(jìn)展。
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