研究亮点 版本 1 Vol 10 (3) : 323-324 2019
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在中国东部石笋中寻找热带太平洋信号
: 2019 - 05 - 19
: 2019 - 05 - 20
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近十几年来,洞穴石笋由于定年准确、沉积连续、分布广泛、分辨率高等优点,逐渐成为古气候和古环境重建的“第四大支柱”。我国学者通过石笋氧同位素记录,重建了晚第四纪以来不同时间尺度亚洲夏季风的变化历史,受到国际上的广泛关注。然而,随着研究的深入,关于中国石笋氧同位素的气候意义解读在国内外引起了热烈讨论。有学者根据模拟结果,认为在Heinrich事件的时候中国季风区的石笋氧同位素受控于印度季风强度的变化,也即印度季风减弱,印度降雨的氧同位素偏重,相应输入到中国的水汽氧同位素也偏重。意味着中国石笋氧同位素代表了印度夏季风而不是东亚夏季风强度的变化。这一观点也得到了部分古气候学家的支持。
为了验证中国石笋氧同位素是否仅受控于印度季风强度的变化,中科院地球环境研究所“一带一路”气候环境研究中心谭亮成研究员团队,分析了陕南祥龙洞石笋(XL15)氧同位素在25.510.9 ka BP的变化。研究显示在千年尺度上(包括H2H1BA和YD事件),XL15氧同位素记录与格陵兰冰芯以及亚洲季风区其他石笋记录具有相似变化,且与南美季风区的石笋记录具有半球间的反相位关系,这体现出全球季风的一致性特点。然而,当对比Heinrich事件期间XL15和印度石笋氧同位素的变化幅度时,发现与模拟结果不同,Heinrich事件期间印度到中国东部的石笋氧同位素的变化幅度并没有显示出减小的趋势。而且在H1事件的突变模式上,中国东部石笋氧同位素显示出了三阶段(增加稳定增加)的突变模式印度石笋氧同位素则显示出了持续增加的突变模式。此外,在其他时间尺度上,比如冰期间冰期和十年尺度上,中国东部石笋氧同位素与印度季风区石笋氧同位素也存在一定的差异性,研究者认为热带太平洋的影响。进而将受印度洋和太平洋共同影响的XL15氧同位素记录减去仅受印度洋控制的印度Mawmluh洞石笋记录,提取出H1事件期间纯太平洋的信号,发现残差结果与西太平洋暖池海表温度显著负相关。提出西太平洋暖池海温升高会增强菲律宾周围区域上空对流活动,导致西太副高和雨带北移,来自单一太平洋水汽(此处已经排除印度洋的水汽贡献)的雨量效应导致XL15石笋氧同位素偏负。以上研究结果表明中国石笋氧同位素包含着热带太平洋信号,能够反映东亚夏季风变化,印度季风通过影响东亚夏季风的重要组成部分西南气流,进而也对中国东部石笋氧同位素产生重要影响。
该成果以《Is Chinese stalagmite δ18O solely controlled by the Indian summer monsoon?》为题于2019年2月12日在线发表于《Climate Dynamics》杂志。本项工作得到了国家重点研发计划(2017YFA0603401)、陕西省杰出青年科学基金2018JC-023中科院青促会和人才培养计划的资助,是中科院地球环境研究所一带一路”计划的系列研究成果。
(谭亮成,tanlch@ieecas.cn)
致谢
稿件与作者信息
谭亮成
tanlch@ieecas.cn
出版历史
出版时间: 2019年5月20日 (版本1
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地球环境学报
Journal of Earth Environment