風成黃土是重建過去多尺度粉塵活動及其與氣候相互作用的良好載體。以黃土高原黃土為材料已進行了大量構(gòu)造、軌道尺度的粉塵活動研究，但基于實測年代標尺對全新世黃土記錄的粉塵活動高質(zhì)量重建及其動力機制研究仍較為缺乏。針對上述問題，中國科學院地球環(huán)境研究所黃土與古氣候變化團隊釋光測年研究組科研人員等以黃土高原全新世黃土沉積為研究載體，在高質(zhì)量光釋光年代標尺的支撐下，重建了23個剖面的粉塵堆積通量并進行了綜合集成，然后對其動力機制及對北半球粉塵活動的意義進行了探討。

研究結(jié)果表明：（1）考慮到晚全新世人類活動等因素的影響，我們將可靠的集成粉塵通量限制于約11.5-3 ka（圖1）；（2）受多因素影響，黃土高原每個獨立剖面粉塵堆積通量很難在變化強度和模式上重復集成結(jié)果，而集成結(jié)果更有助于反映大空間尺度的粉塵活動和氣候變化情況（圖1）；（3）在亞軌道尺度上（即多千年尺度），黃土高原粉塵堆積通量變化表現(xiàn)為：約11.5至7.5 ka稍減弱，7.5 ka前后降至最低，7.5至3 ka明顯增強（圖1）；（4）黃土高原全新世粉塵堆積既與粉塵搬運動力—東亞冬季風的強弱有關(guān)，也受東亞夏季風影響的粉塵源區(qū)條件控制（圖2）。

將黃土高原全新世粉塵活動記錄與我國北方和北半球其它粉塵記錄進行對比（圖3），結(jié)果表明：（1）我國北方和蒙古地區(qū)西部全新世可能經(jīng)歷了類似的粉塵活動變化，即全新世開始至約8-6 ka緩慢減弱，而之后至晚全新世則顯著增加，但東亞與中亞地區(qū)的變化機制可能存在不同；（2）以亞洲粉塵為源區(qū)的西北太平洋和格陵蘭地區(qū)遠源全新世粉塵堆積變化同中亞—東亞近源粉塵記錄顯著不同，可能表明西風帶強度和位置對遠源粉塵堆積的重要影響。

本研究提出了使用多記錄集成的模式來有效重建區(qū)域尺度（黃土高原）粉塵活動的路徑，我們的重建結(jié)果有效彌補了黃土高原黃土記錄的全新世粉塵活動記錄的缺乏，并對認識半球尺度的粉塵循環(huán)有重要作用。

該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、陜西省杰青和中國科學院青促會等項目的支持。相關(guān)成果發(fā)表在國際地學期刊《Global and Planetary Change》上，康樹剛研究員為第一和通訊作者。

Kang, S.G.*, Wang, X.L., Wang, N., Huang, H., 2024. An OSL-dated, stacked Holocene dust mass accumulation rate record on the Chinese Loess Plateau and its implications for Northern Hemisphere dust activity. Global and Planetary Change 242, 104600. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104600 .

圖1?黃土高原全新世粉塵通量集成

圖2?黃土高原全新世粉塵活動動力參數(shù)對比

圖3?我國北方、北太平洋、格陵蘭等區(qū)域全新世粉塵活動對比