中亚晚全新世水文气候变化获解析

天山深水湖——赛里木湖

科学家在赛里木湖钻探岩心

亚洲是世界上最干旱的地区之一,生态环境脆弱。气候变化对该地区的社会结构和经济发展具有重要影响。长期以来,中纬度西风环流被认为是影响该地区水文和气候变化的最重要因素。但是,由于记录时间短,空间分布不均匀,对该地区气候变化的细节了解不够,特别是中纬度西风环流的南北振荡对该地区气候的影响还不清楚。

中国科学院地球环境研究所湖沼学实验室、“一带一路”气候与环境变化研究中心蓝河湖副研究员,以及天津大学徐海教授和泰国朱拉隆功大学萨肯万·查威奇博士等研究人员,通过在塞利姆湖天山深水湖钻探岩心,进行了210Pb、137Cs和AMS14 C等各种年代学研究。利用沉积物碳酸盐的碳氧同位素(δ18O碳和δ13C碳)重建了全新世晚期(全新世是最年轻的地质时代,始于11700年前至今)该地区的水文气候变化,并与中亚、北欧和南欧的水文气候进行了对比。相关研究成果最近发表在《第四纪科学评论》上。

结果表明,该地区的有效湿度从4000显著增加到3780,从3590显著增加到3210,从2800显著增加到2160,从1700显著增加到1370,从890显著增加到280卡/年。从100年来看,塞利姆湖记录的水文和气候特征不仅与中亚的变化趋势一致,而且与中纬度西风带上游——南欧——的水文和气候特征一致,但与北欧相反。上述水文气候变化的相位关系表明,中纬度西风环流的南北振荡和北大西洋振荡的相位变化可能是中亚晚全新世水文气候变化的直接原因。经过与太阳活动的进一步对比分析,他们发现太阳活动的减弱对应于中亚有效湿度增加的时期,如小冰期和黑暗寒冷期。最后,结合小波分析,指出中亚地区全新世晚期水文气候变化存在一个准1000年周期,与太阳活动的1000年周期密切相关。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106330

标题:中亚晚全新世水文气候变化获解析

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