中亞地區晚全新世水文氣候變化研究獲進展—新聞—科學網

2020-12-05 科學網

 

中亞是全球最乾旱的地區之一，其生態環境脆弱，氣候變化對該地區社會結構和經濟發展產生了重要影響。

長期以來，中緯西風環流被認為是影響該地區水文氣候變化的最主要因素。但是由於器測記錄時間較短且空間分布不均，對該地區氣候變化細節的認識不足，尤其是中緯西風環流南-北擺動對該地區氣候的影響尚不明確。

中國科學院地球環境研究所湖沼實驗室、「一帶一路」氣候環境變化研究中心副研究員藍江湖聯合天津大學教授徐海和泰國朱拉隆功大學博士Sakonvan Chawchai等研究人員，近日在《第四紀科學評論》上發表了題為《中亞地區晚全新世水文氣候變化及其對中緯西風環流和太陽活動響應》的文章。

該研究利用天山深水湖泊——賽裡木湖鑽孔巖芯，基於210Pb、137Cs和AMS14C等多種年代學研究，利用沉積物碳酸鹽碳、氧同位素（δ18Ocarb和δ13Ccarb）重建了該地區晚全新世水文氣候變化，並進一步與中亞地區、歐洲北部和南部水文氣候進行對比分析。

研究結果揭示：（1）4000-3780, 3590-3210, 2800-2160, 1700-1370以及890-280 cal yr BP該地區有效溼度顯著增加；（2）在百年尺度上，賽裡木湖記錄的水文氣候特徵不僅與中亞地區變化趨勢一致，還與中緯西風環流上遊地區——歐洲南部水文氣候存在一致性，但與歐洲北部呈反相位特徵。

賽裡木湖記錄的小波分析    圖片來源：中國科學院地球環境研究所

上述水文氣候變化的相位關係暗示：中緯西風環流的南-北擺動和北大西洋濤動的相位變化可能是影響中亞地區晚全新世水文氣候變化的直接原因。進一步與太陽活動對比分析，發現太陽活動減弱與中亞地區有效溼度增加時期相對應，如小冰期、黑暗冷期，等等。最後，結合小波分析，指出中亞地區晚全新世水文氣候變化存在準1000年周期，並與太陽活動的1000年周期性變化顯著相關。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106330

 

版權聲明：凡本網註明「來源：中國科學報、科學網、科學新聞雜誌」的所有作品，網站轉載，請在正文上方註明來源和作者，且不得對內容作實質性改動；微信公眾號、頭條號等新媒體平臺，轉載請聯繫授權。郵箱：shouquan@stimes.cn。

相關焦點

  • 研究揭示中亞伊犁盆地黃土記錄的全新世溼度變化
    中亞地區全新世乾濕變化是古氣候學具有爭議性的前沿科學問題。在全新世亞軌道（指多千年）尺度上，來自中亞石筍、湖泊、黃土等載體的乾濕變化結果，有的顯示與亞洲季風區同步，也有的呈反向變化，制約對其動力學機制上的理解。近年來，基於湖泊、黃土等記錄的結果，大體支持中亞核心區全新世以來持續變溼。相比湖泊而言，黃土記錄有限，具有高精度年代標尺的全新世黃土記錄仍有待補充。
  • 地球環境所揭示中亞伊犁盆地黃土記錄的全新世溼度變化
    近日，中國科學院地球環境研究所科研人員在中亞伊犁盆地半乾旱區選取塔勒德（TLD）、肖爾布拉克（XEB）和昭蘇（ZS）三個全新世黃土剖面，開展高密度（10cm間距）石英OSL測年和古氣候替代性指標磁化率、粒度和色度測試（5cm間距），揭示全新世伊犁盆地半乾旱區溼度(有效水分)變化，並探討其可能的動力學機制。
  • 研究揭示中亞黃土中蝸牛化石的古氣候研究意義
    基於不同地質載體，已有多種不同的氣候代用指標被用於中亞地區的古氣候研究。然而，相對物理指標和化學指標，該地區除了孢粉記錄研究較多外，生物指標的研究相對匱乏。陸生軟體動物——蝸牛是第四紀黃土沉積中最為常見的無脊椎動物化石, 因其對氣候、環境變化反應敏感，被認為是黃土古環境研究中典型的「指示性動物」，其記載了地質歷史時期古氣候、古環境變化的大量信息。
  • 中亞第四紀黃土中蝸牛化石的古氣候研究意義
    奇異螺（神秘的地球uux.cn報導）據中國科學院地球環境研究所：基於不同地質載體，已有多種不同的氣候代用指標被用於中亞地區的古氣候研究。然而，相對與物理指標和化學指標，該地區除了孢粉記錄研究較多外，生物指標的研究相對匱乏。
  • 黃土高原西部全新世季風變化及突變事件精細結構研究獲進展
    全新世的氣候變化是研究現代氣候變暖的背景，這期間，地球氣候系統經歷了一系列千年-百年尺度的氣候突變，如2.8 ka、4.2 ka、5.5 ka、8.2 ka、9.3 ka等，這些氣候突變事件的發生速度快、變化幅度大，足以造成災難性後果，甚至危及人類社會的生存和發展。未來是否有可能再次發生該類似的突變事件？
  • 中亞地區冰川吸光性雜質研究取得進展
    大氣中的吸光性雜質主要指黑碳、有機碳、粉塵等物質，可通過改變直接輻射強迫、與雲的相互作用、雪冰反照率和相關反饋機制，顯著影響大氣與雪冰介質的能量平衡，對全球氣候系統產生獨特作用。全球變暖背景下，吸光性雜質導致的雪冰反照率反饋作用會進一步加劇冰川退縮，並影響區域的水文循環以及水資源。中亞地區廣泛分布的冰川為該地區的社會經濟、綠洲農業及生態環境提供了水資源保障。
  • 西北研究院中亞地區冰川吸光性雜質研究取得進展
    大氣中的吸光性雜質主要指黑碳、有機碳、粉塵等物質，可通過改變直接輻射強迫、與雲的相互作用、雪冰反照率和相關反饋機制，顯著影響大氣與雪冰介質的能量平衡，對全球氣候系統產生獨特作用。全球變暖背景下，吸光性雜質導致的雪冰反照率反饋作用會進一步加劇冰川退縮，並影響區域的水文循環以及水資源。中亞地區廣泛分布的冰川為該地區的社會經濟、綠洲農業及生態環境提供了水資源保障。
  • 西北研究院中亞地區冰川吸光性雜質研究取得進展
    大氣中的吸光性雜質主要指黑碳、有機碳、粉塵等物質，可通過改變直接輻射強迫、與雲的相互作用、雪冰反照率和相關反饋機制，顯著影響大氣與雪冰介質的能量平衡，對全球氣候系統產生獨特作用。全球變暖背景下，吸光性雜質導致的雪冰反照率反饋作用會進一步加劇冰川退縮，並影響區域的水文循環以及水資源。
  • 揭密全新世北京氣候環境變化
    科研人員還發現了一件有意思的事：北京地區進入全新世以來，古人類遺址的分布似乎存在某種規律，全新世早期的人類遺址多分布於山區，中晚期的遺址則集中在平原區。綜合各個遺址的考古資料，科研人員推測，北京地區全新世的植被和氣候變化，影響了先民的活動和分布，可能驅使古人類從山區向平原遷徙。
  • 全新世的氣候突變
    因此，認識全新世的氣候變化有重要的意義。為了說明全新世在地球歷史上的地位，有必要簡略回顧一下地球氣候的歷史，至少近兩百萬年的歷史。儘管這對於有46億年歷史的地球而言幾乎只相當於一天中幾分鐘的短暫時間。　　大約240多萬年前地球進入所謂第四紀，其氣候特點是冰期-間冰期交替，地質學家稱之為旋迴。旋迴的時間即周期以萬年計，但是並不穩定。近70萬年來以10萬年周期為主。
  • 研究揭示南海水文變化與太平洋沃克環流關聯
    《過去千年南海水文變化與太平洋沃克環流變化》。以中國科大2008級博士生、教育部博士生學術新人獎獲得者晏宏為第一作者的這篇論文，對南海地區過去千年降雨變化進行了研究並對熱帶太平洋地區世紀尺度的氣候變化機制提出了新的認識。 在國家自然科學基金重點項目的連續支持下，孫立廣課題組過去八年中在南海西沙群島進行了兩次科學考察，採集了多個時間跨度超過千年的沉積柱，據此進行了古降雨記錄重建。
  • 中國全新世研究學術研討會在杭州召開
    由中國第四紀科學研究會全新世專業委員會、中國科學院南京地理與湖泊研究所湖泊沉積與環境重點實驗室聯合主辦的2004年中國全新世研究學術研討會，於11月25至28日在浙江省杭州市召開。中國第四紀科學研究會全新世專業委員會主任王蘇民研究員作了題為「湖泊沉積環境代用指標記錄揭示的流域亞生態系統特徵」的主題學術報告，謝武同志代表中國第四紀科學研究會名譽主任劉東生院士、主任劉嘉琪院士向大會致賀詞，中國第四紀科學研究會全新世專業委員會秘書長瀋吉研究員主持了會議。
  • 研究用樹輪穩定氧同位素定量重建東北年均溫變化—新聞—科學網
    近年來，我國東北地區的升溫已導致永久凍土部分融化、生長季延長、樹木大量死亡等一系列生態危機。
  • 黑河流域水文變化研究獲新進展
    因此亟待開展對黑河流域歷史時期生態環境的研究。 近期，中科院地球環境研究所劉禹研究員帶領其研究團隊通過研究流域內不同地區樹木年輪寬度，系統分析了黑河流域的水文變化歷史。定量恢復了黑河源頭地區360餘年年的降水量、黑河中遊570餘年徑流量和230餘年黑河下遊額濟納地下水水位。研究表明，黑河徑流及下遊地區地下水補給主要來自祁連山大氣降水。
  • 劉金濤丨十年「山坡水文」路:山坡關鍵帶水文領域最新研究進展
    進入人類世以來，人類活動對地球系統的影響已經接近或超過部分自然因素(如氣候變化)，地球系統正在加劇變化，有必要發展有關理論以提高預測能力，深刻揭示地球系統的這種變化。地球關鍵帶是地球表層系統中大氣圈、生物圈、土壤圈、巖石圈與水圈物質遷移和能量交換的重要區域。
  • 中亞造山帶弧—弧碰撞拼貼動力學過程獲揭示—新聞—科學網
    相關研究近日發表於《構造地質學雜誌》。 增生型造山帶的形成機制與造山模式一直以來是地球科學的熱門研究課題。中亞造山帶位於西伯利亞、東歐、塔裡木以及華北克拉通之間，是研究增生造山機制的天然實驗室。上世紀90年代以來，國際地質對比計劃多次立項研究中亞造山帶的構造演化，提出了多島弧拼貼模式，有效解釋了多個巖漿弧、微陸塊並存的構造格局。
  • 中科院地質地球所揭示全新世地磁場極端變化—新聞—科學網
    中科院地質地球所特提斯研究中心古地磁與年代學學科組博士後蔡書慧和該所合作導師朱日祥、鄧成龍、秦華峰、潘永信及山東大學合作導師靳桂雲、美國合作導師Lisa
  • 南海冷皮效應及其對潛熱通量計算影響研究獲進展—新聞—科學網
    中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室研究員王鑫團隊聯合俄羅斯科學院希爾紹夫海洋研究所和中山大學的科學家在南海冷皮效應及其對潛熱通量計算的影響研究方面取得新進展
  • 2100年氣候變化能殺死大量北極熊—新聞—科學網
    氣候變化可能意味著許多北極熊的滅絕圖片來源：All Canada Photos / Alamy 隨著海冰的消失，不受控制的氣候變化將在本世紀末之前「毀滅」世界上所有的北極熊。 北極熊依靠海冰捕獵海豹，這意味著隨著北極變暖，最後的26000頭北極熊正被推向禁食的生理極限。然而，由於缺乏種群統計數據，科學家很難給出每個北極熊種群在未來還能維持多久的準確時間線。
  • 青藏高原所雅魯藏布江河流泥沙時空變化特徵研究獲進展
    青藏高原所雅魯藏布江河流泥沙時空變化特徵研究獲進展 2017-11-30 青藏高原研究所 【字體：大 中 小】