早期的研究表明,即使是在气候相对温暖且稳定的全新世,仍然存在一系列千年-百年尺度的快速气候变化事件。这些快速气候变化事件在格陵兰冰芯温度记录、北大西洋冰筏沉积、中低纬热带-副热带季风等众多古气候档案中均有检出。它们共同且突出的特征就是气候在较短时间内(通常在几十年甚至更短)相对于之前的平均态发生大幅度的突变,并持续数百年,然后再跳转回平均态。对于这些发生在温暖背景下的快速气候变化事件的过程及机理的研究将有助于我们理解地球气候系统的不稳定性特征并预测未来全球变暖预期下地球气候发生突变的风险性。

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。

皇家88平台注册,在全新世一系列快速气候变化事件中,发生在距今8200年的快速气候突变事件(俗称8.2
ka事件)是最受大家关注的一次。研究表明这次事件可能是北美劳伦泰德冰盖在撤退过程中形成的冰川堰塞湖的快速坍塌导致的,大量淡水短时间内迅速注入北大西洋,导致温盐环流减弱甚至终止,北大西洋地区快速降温。从格陵兰冰芯的温度记录来看,8.2
ka事件时温度下降了6度甚至更多,远远超过了其他全新世气候震荡的幅度,成为格陵兰冰芯中最强的全新世快速气候突变事件。

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。

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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。

图1:格陵兰冰芯记录的全新世温度变化,8.2ka左右的降温突变幅度为全新世最大,远大于9.2ka。

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)

但是,最新的研究结果显示,在亚洲季风区,情况可能跟高纬地区存在显著差别。中科院地球环境研究所花粉与热带气候变化实验室研究人员利用我国中部湖北神农架大九湖泥炭沉积物的元素地球化学、同位素地球化学及孢粉记录,探讨了8.2
ka 和9.2 ka左右亚洲夏季风的变化特征及其可能的机制。结果显示,9.2
ka左右大九湖盆地泥炭发育中断,流域化学风化强度明显减弱,乔木植物减少,草本植物增加,森林系统更开放,表明东亚夏季风降水显著减少,其突变幅度远远超过了8.2
ka事件。综合分析中国石笋季风记录,青海湖、山西公海、广东湖光岩等湖泊季风记录,以及印度季风区的海洋沉积、石笋等季风记录,发现9.2
ka季风突变幅度大于8.2 ka事件的现象在亚洲季风区普遍存在,并且9.2
ka事件有可能是亚洲季风区全新世突变幅度最大的一次季风减弱事件。

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