東亞及周邊海域典型黃土、湖泊、石筍、海洋沉積記錄分布圖。

夏季溫度(a)、降水(b)及年均溫(c)和年降水(d)對地球軌道參數(shù)、CO2和冰量變化的響應(yīng)。

中國北方(a和c, 30-40°N)和南方(b和d, 30-40°N)的夏季和年降水變化。圖片均由論文作者提供?！?/p>

　　已有的大量研究文獻(xiàn)表明，來自東亞大陸和周邊海洋不同地質(zhì)載體，揭示出第四紀(jì)東亞季風(fēng)氣候顯著的萬年尺度波動。然而，這些載體中代用指標(biāo)變化的周期和幅度卻差異甚大。例如，黃土的粒度和磁化率等指標(biāo)顯示出東亞季風(fēng)具有顯著的10萬年冰期旋回，而石筍氧同位素記錄反映的季風(fēng)強(qiáng)度變化為2萬年歲差周期主導(dǎo)。　　

　　于是，這種差異導(dǎo)致了對季風(fēng)變化動力學(xué)認(rèn)知的困惑，即太陽輻射和高緯冰量如何影響軌道尺度東亞季風(fēng)變率。　　

　　近期，地球環(huán)境研究所孫有斌研究團(tuán)隊受《第四紀(jì)科學(xué)評論》（QSR）編輯邀請，聯(lián)合了比利時、美國等多位科學(xué)家，通過梳理東亞季風(fēng)區(qū)黃土、湖泊、石筍和海洋記錄，結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果，綜述了第四紀(jì)東亞季風(fēng)軌道尺度變率特征及動力學(xué)的研究進(jìn)展，認(rèn)為東亞氣候變化(如溫度和降水)具有明顯的區(qū)域性和季節(jié)性特征，建議未來需加強(qiáng)定量重建的氣候變量與數(shù)值模擬結(jié)果的直接對比，深化第四紀(jì)軌道尺度氣候變化動力學(xué)的認(rèn)知。其研究內(nèi)容與結(jié)果等以特邀論文(Invited Article)于近日在線發(fā)表于《第四紀(jì)科學(xué)評論》（Quaternary Science Reviews）?！　?/p>

　　論文作者收集了東亞大陸及周邊海域超過50個地質(zhì)記錄，討論了黃土、湖泊和海洋沉積指標(biāo)揭示的東亞季風(fēng)和印度夏季風(fēng)變化的異同，認(rèn)為第四紀(jì)軌道尺度氣候周期演化大致存在四種表現(xiàn)：(1) 4萬年變?yōu)?0萬年；(2) 2/4萬年轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌系?/4/10萬年；(3) 2萬年轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌系?/4/10萬年；(4) 持續(xù)的2/4/10萬年且無周期轉(zhuǎn)型?！　?/p>

　　他們基于HadCM3模擬結(jié)果，發(fā)現(xiàn)降水、溫度對軌道參數(shù)、CO2、冰量等強(qiáng)迫的響應(yīng)存在季節(jié)性和區(qū)域性差異。北方地區(qū)(30-60°N)夏季溫度和降水變化主要受歲差影響，南方地區(qū)(0-30°N)溫度和降水除了受歲差影響外，還分別受到CO2和冰量變化的影響；年均溫和年降水變化對三種強(qiáng)迫因子相應(yīng)同樣表現(xiàn)出南北差異?！　?/p>

　　另外，作者還基于HadCM3模擬估算了最近260萬年夏季降水和年降水變化，其演化周期表現(xiàn)出顯著的區(qū)域差別。　　

　　經(jīng)對中國北方黃土、湖泊和石筍指標(biāo)變化與模擬結(jié)果對比表明，不同指標(biāo)顯示的周期差異可能是指標(biāo)對溫度和降水的響應(yīng)差異所致。湖泊孢粉和黃土碳酸鹽碳同位素主要響應(yīng)于年均溫和年降水變化，具有中晚更新世的10萬年周期旋回，而石筍氧同位素可能主要反映夏季降水變化，因而為2萬年周期主導(dǎo)?！　?/p>

　　綜合地質(zhì)記錄與數(shù)值模擬結(jié)果，文章作者們認(rèn)為太陽輻射、冰量和CO2變化會共同影響東亞第四紀(jì)氣候變化，但它們對不同氣候要素的影響表現(xiàn)出區(qū)域性和季節(jié)性差異。因此，不同載體和指標(biāo)對溫度和降水等要素存在不同敏感性，疊加上溫度和降水對不同強(qiáng)迫因子的響應(yīng)差異性，造就了第四紀(jì)軌道尺度氣候變化呈現(xiàn)出多樣的周期演化特征?！　?/p>

　　文章相關(guān)信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379122002244