距今1.5萬年至8千年前,全球經歷了冰蓋大規模消退、海平面上升和大氣—海洋環流重組,北半球接連出現B?lling-Aller?d暖期和新仙女木(YD)冷期等劇烈變化——從末次冰期逐步向溫暖的全新世間冰期過渡,這一氣候環境的“轉型期”是探究地球環境多尺度演變奧秘的重要窗口。其時,我國東部夏季風顯著增強,為該地農業起源和人類定居創造了水熱條件極佳的環境。相比之下,地處我國西部內陸的極端干旱的塔里木盆地,此時的氣候環境與大氣環流背景卻十分匱乏,亟需進一步研究。
針對這一問題,中國科學院地球環境研究所黃土科學全國重點實驗室的科研人員選取了塔里木盆地代表轉型期的高分辨率風成黃土堆積記錄——AQ16剖面開展研究(圖1)。剖面位于該盆地南緣于田至且末一帶的沙塵暴頻發區以南的昆侖山北麓。這里的粉塵堆積速率快,厚度大,是北半球粉塵重要的策源地之一,其中部分細粒則借助高空西風急流被輸送至北太平洋乃至北極,完整展示了粉塵搬運、沉積(黃土化)與全球傳輸的過程。目前,這一過程仍在持續。
本研究通過對AQ16剖面精細的光釋光年代測定和粒度分析,重建了轉型期該地高分辨率的粉塵堆積過程。其中顯示,YD時期的塔里木盆地粉塵通量較早全新世增加近10倍,并伴有頻繁的百年尺度波動(圖2)。這一變化模式不僅與昆侖山古里雅冰芯和格陵蘭冰芯中的粉塵記錄相似,還可與西歐、中東及黃土高原的記錄進行很好的對比。這說明YD期間塔里木盆地上空西風急流的停滯時間可能發生延長,從而對區域粉塵堆積和下游氣候產生了顯著影響。這一結果為轉型期亞洲內陸千年至百年尺度上的粉塵堆積以及大氣環流突變提供了重要證據。
這項研究成果最近發表在《Global and Planetary Change》雜志。中國科學院地球環境研究所多核素年代與示蹤團隊的舒培仙博士為第一作者,舒培仙博士和康樹剛研究員為通訊作者。該研究還聯合了在該地區長期開展研究工作的宋友桂研究員和華南師范大學李保生教授團隊。研究成果得到了國家自然科學基金、中科院戰略先導專項(B)以及陜西省杰出青年基金等項目的資助支持。
Peixian Shu*; Dongfeng Niu; Yougui Song; Yuejun Si; Shugang Kang*; Baosheng Li; Weijian Zhou; Zhisheng An. Dust emissions in the arid Asian interior and abrupt changes in midlatitude atmospheric circulation during the glacial-Holocene transition. Global and Planetary Change, 2025, 248(104758):1-11.
https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.104758
圖1. AQ16剖面的取樣照片、年齡與粒度結果
圖2. AQ16粉塵與其它氣候代理指標在YD期間的比較
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