1月21日，《自然-通訊》在線發(fā)表了中國科學(xué)院地球環(huán)境所孫有斌研究員團隊與比利時和美國科學(xué)家合作完成的研究論文，該論文提出了“中更新世氣候轉(zhuǎn)型多樣性”的新概念，強調(diào)了冰蓋消長和溫室氣體濃度變化會改變地球氣候系統(tǒng)尤其是低緯水文循環(huán)對外部太陽輻射強迫的響應(yīng)，為理解過去季風(fēng)變化機理和預(yù)測未來氣候變化趨勢提供了新視角。 

　　據(jù)孫有斌介紹，距今260萬年的第四紀以來，地球氣候經(jīng)歷了大幅的冰期-間冰期波動，最引人注目的是距今1.2—0.7Ma(百萬年)期間冰蓋消長、海溫變化等由對稱的4萬年波動轉(zhuǎn)變?yōu)椴粚ΨQ的10萬年旋回，也簡稱為中更新世轉(zhuǎn)型。”孫有斌進一步強調(diào)，2005年美國Science雜志在慶祝創(chuàng)刊125周年之際，公布了未來亟需解決的125個重要的科學(xué)難題之一，其中“什么引發(fā)了10萬年冰期旋回？”，就與中更新世氣候轉(zhuǎn)型密切相關(guān)。

　　據(jù)了解，經(jīng)典的米蘭科維奇理論認為北半球高緯夏季太陽輻射是驅(qū)動全球氣候變化的主要誘因，然而，具有準10萬年周期的偏心率引起的太陽輻射變化甚微，不足以導(dǎo)致10萬年冰期氣候旋回的發(fā)生。因此，中更新氣候轉(zhuǎn)型及10萬年冰期旋回出現(xiàn)的誘發(fā)機理，一直是困擾古氣候研究的迷題。

　　近10年來，文章作者們通過鉆探黃土高原西北部巨厚的黃土沉積，獲取了靖遠430米高質(zhì)量巖心，結(jié)合古地磁、26Al/10Be定年和黃土-古土壤地層對比構(gòu)建黃土發(fā)育的年代標尺；利用高分辨率黃土碳酸鹽碳同位素(δ13CIC)記錄，重建了過去1.7 Ma以來季風(fēng)降水影響的植被變化，揭示出在1.2 Ma以前以2萬年周期為主，到0.7 Ma以后表現(xiàn)為混合的10萬、4萬和2萬年周期，顯著不同于深海氧同位素記錄的中更新氣候周期轉(zhuǎn)型。

　　在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，他們又通過數(shù)值模擬實驗，揭示出軌道強迫、冰蓋及CO2濃度對溫度和降水變化的影響存在空間差異，就中國北方而言，溫度變化是由歲差和CO2調(diào)控，而降水則主要受歲差影響，中更新世之后的冰蓋擴張和CO2濃度降低，抑制了耦合的季風(fēng)-植被演化對太陽輻射的直接響應(yīng)。

　　據(jù)悉，該工作得到國家科技部重點研發(fā)計劃(2016YFA0601902)和國家自然科學(xué)基金委項目( 41472163, 41525008, 41572164)的支持。

　　文章相關(guān)信息：DOI：org/10.1038/s41467-018-08257-9