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地科院汪永进教授团队在《Quaternary Science Reviews》上发表系列研究论文

时间:2020-04-15 12:22:50  作者:  

地科院石笋同位素实验室汪永进教授团队在石笋古气候研究上取得最新研究成果,相关成果发表在国际第四纪期刊《Quaternary Science Reviews》(SCI-1区)。

研究成果1:基于黔西南雾露洞一支石笋622组氧碳同位素和29230Th年龄重建过去3200年平均分辨率约5年的夏季风降水记录(1)。重建结果揭示小冰期时期比中世纪暖期更为湿润,且呈现两个显著的持续百年的湿润时期。通过与北半球温度和半球间温度梯度重建相对比,发现中国南方季风降水和温度存

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在显著的相似性,北半球温度上升(半球间温度梯度增加),对应于中国南方降水减少,反之亦然。这一结果支持北半球温度通过调控半球间热力梯度和海陆热力差,进而影响季风雨带推移及其降水变化的观点。进一步将中国南方石笋记录与中国北方和印度季风区石笋记录相对比,发现在百年尺度上,中国南方降水变化与中国北方以及印度季风区降水变化存在明显的反相位关系(1)。这一降水空间格局说明亚洲季风区降水的时空变率可能受控于半球间热力梯度调控下的热辐合带位置(或季风雨带)的进退。

这一研究成果构建了不同温度背景下中国季风区季风降水的空间格局,揭示了北半球温度和半球间温度梯度对季风降水时空变化的重要影响,有助于理解当前全球变暖背景下的季风降水时空变化模式。论文链接(Zhao Kan, Wang Yongjin*, Edwards R. Lawrence. et al., Late Holocene monsoon precipitation changes in southern China and their linkage to Northern Hemisphere temperature. Quaternary Science Reviews, 2020, 232:106191, https//doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106191),该研究得到国家重点研发计划项目(2016YFA0600401)和国家自然科学基金项目(41571102, 41572151, 41702180)共同资助。

研究成果2:基于湖北落水洞一支石笋697组氧碳同位素和23230Th年代数据重建了MIS9期间平均分辨率约67年的夏季风演化记录。记录显示在MIS9期间亚洲夏季风在轨道尺度上呈现显著的岁差变化趋势,表明轨道尺度上太阳辐射变化对亚洲夏季风演化具有控制作用。在千年尺度上,MIS9期间亚洲夏季风存在显著的8次季风减弱过程,与北大西洋记录一致,表明北大西洋环境演化通过驱动ITCZ的南北移动影响亚洲季风强弱变化(2)。去除趋势后,落水洞石笋记录与南极温度变化呈现显著的反相位变化关系,揭示了在千年尺度上南半球环境变化对亚洲夏季风的影响。同时并非所有的弱季风事件都与南极升温时期相对应,说明南极温度变化和亚洲夏季风演化之间存在复杂 的遥相关关系。

这一研究成果弥补了中国南方石笋记录在MIS9期间分辨率不高、年代不精确的不足,同时揭示了MIS9期间亚洲夏季风在千年尺度上演化特点和全球联系。论文链接(Yang Shaohua, Chen Shitao*, Wang Yongjin. et al., Millennial-scale Asian monsoon variability during MIS 9 revealed by a high-resolution stalagmite δ18O record in Luoshui Cave, central China. Quaternary Science Reviews,  2020,234:106218, https//doi:10.1016/j.quascirev.2020.106218),该研究得到国家自然科学基金项目(41931178, 41571102, 4187743041572340)等资助。

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2 落水洞石笋记录和其他记录对比

a, 全球冰量LR04记录;b,南极EDC冰芯CH4记录;c,伊比利亚岩芯底栖有孔虫δ13C记录;d, 伊比利亚岩芯底栖有孔虫δ18O记录;e,伊比利亚海表温记录;f,南极EDC冰芯δD记录;g,落水洞和三宝洞石笋记录;h, 东海岩芯记录;i, 希腊孢粉记录;j, 北大西洋冰漂碎屑记录


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