中國東北Heinrich Stadial 1時期的夏季增暖研究新進展
研究發現這一現象與北大西洋、格陵蘭地區年均溫度變化與冬季降溫趨勢一致不同。在末次冰消期全球長期變暖的背景下，存在著多次千年尺度的快速變化的氣候事件，其中Heinrich Stadial 1 （HS1，距今約1.8-1.5 萬年）時期的溫度變化在南北兩個半球表現出顯著的差異。該時期南半球溫度逐步升高，而北半球溫度記錄大多並未出現升溫跡象，北大西洋的一些記錄甚至表現出明顯的降溫現象。雖然“兩極蹺蹺板”為這種兩極溫度變化反相位提供了一種可能的解釋，但它並不能解釋為什麽在其他時期，氣候變化在兩個半球之間是一致的。最近，一個用於解釋Heinrich Stadials時期出現的南北半球溫度變化差異性的新的假設認為，兩個半球的夏季都是增暖的，但是由於北半球廣闊的大陸，以及北大西洋徑向翻轉流減弱（或停滯）造成的海冰擴張放大了北半球季節性特征，北半球冬季大幅度降溫掩蓋了夏季的增暖（Denton et al.,2022）。為了解Heinrich Stadial 1時期東亞地區的夏季溫度變化，中國科學院地質與地球物理研究所新生代地質與環境院重點實驗室朱澤陽博士、伍婧副研究員、儲國強研究員、Patrick Rioual副研究員、旺羅副研究員、劉嘉麒院士聯合大同大學，利用我國東北大興安嶺中部基爾果天池（又名月亮湖）岩芯沉積物中brGDGTs，定量重建了末次冰消期夏季溫度變化曆史。首先，基於brGDGTs建立的夏季溫度記錄與公元1950年以來的當地器測夏季溫度在趨勢和絕對值上都具有非常好的一致性，二者平均誤差僅為0.4℃（圖1），證明了基於基爾果天池岩芯brGDGTs重建的夏季溫度記錄的可靠性。↑ 圖1 重建和器測的夏季溫度對比。橙色圓點為重建夏季溫度，淺藍和深藍色十字分別為器測的每年夏季記錄和5年平均（滑動平均）夏季溫度夏季溫度重建結果顯示：研究區末次冰盛期時夏季溫度低至11.1℃，1.8萬年開始變暖，在B-A暖期時達到14.1℃。YD時期溫度低至11.7℃，比現代低約3.7℃（圖2）。HS1時期夏季增溫的結論同樣受到東北多個湖泊的孢粉、紋層等記錄的支持。結合東亞地區已發表的年均溫和冬季溫度記錄發現，HS1時期東亞地區年均溫度變化呈現出與夏季一致的增溫趨勢，而非冬季的降溫趨勢。這一現象與北大西洋、格陵蘭地區年均溫度變化與冬季降溫趨勢一致不同。結合Trace-21ka模型模擬結果（圖3），指出AMOC減緩（或停滯）導致的冬季降溫在北大西洋和格陵蘭地區異常明顯，主導了該地區的年均溫度變化，而冬季降溫信號傳遞到東亞地區已經減弱，主要受夏季太陽輻射和溫室氣體濃度控製的夏季增溫主導了東亞地區的年均溫度變化。↑ 圖2 北大西洋，西北太平洋和東亞地區溫度記錄對比。A .AMOC強度指標；B.北大西洋溫度記錄；C.格陵蘭溫度記錄；D.格陵蘭冰芯氧同位素；E-G.東亞地區年均溫度記錄；H- I.西北太平洋海表溫度記錄；J.基爾果天池夏季溫度記錄（本研究）↑ 圖3 Trace-21ka 模擬結果。A-B.格陵蘭和東北地區夏季（紅色，下同）、冬季（藍色，下同）和年均溫度（橙色）變化對比；C-D.融水單因子模擬結果對比；E-F.太陽輻射單因子模擬結果對比研究成果發表於國際學術期刊Geology（朱澤陽*，伍婧，儲國強，瑞博，盧嘉欣，旺羅，劉嘉麒. Summer warming during Heinrich Stadial 1 in Northeast China [J]. Geology，2024. DOI：10.1130/G51881.1）。該項研究受到國家重點研發計劃項目（2023YFF0804702）和國家自然科學基金（41972190,42030507）的聯合資助。原標題：《朱澤陽等- Geology：中國東北Heinrich Stadial 1時期的夏季增暖》來源：中國科學院地質與地球物理研究所官網編輯：諸鵬飛審核：盛捷
2024-03-29
