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研究进展 | 东亚季风区全新世中期季节性温度重建

  • 人文学院考古系
  • 创建时间: 2023-12-16
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末次冰期结束后,地球进入温暖的全新世,该时期全球气温的演变对于理解气候变化机制及预测未来气候变化趋势至关重要。虽然针对这一时段已开展了大量的古气候研究工作,但地质记录和古气候模拟之间仍存在显著差(Liu等人, 2014Affolter等人,2019Osman等人, 2021),主要表现为:地质记录认为全新世气温呈冷暖交替变化的特征,其中全新世中期最暖(Marcott等人,2013);而古气候模拟结果则认为全新世以来温度呈持续上升趋势(Liu等人, 2014)。两种方法的差异被称为全新世温度谜题,有研究认为这种差异是代用指标的季节性偏差引起(Bova等人,2021),因此寻找对季节性温度敏感的定量指标至关重要。

长安大学地球科学与资源学院孙楠副教授(通讯作者)与我院尚雪副教授(通讯作者)联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李小强研究员等合作以木炭作为代用指标探讨了东亚地区全新世中期(6.55-3.45 cal Ka BP)季节性的温度变化。该项研究收集了关中地区及附近15个城市现代开花功能群组合以及不耐寒植物的丰度,并对其与四季温度及年均温进行相关性分析(图1),再采用最小二乘法,建立功能群丰度-温度相关性模型;最后将该模型应用到关中全新世中期开花功能群的记录中,重建季节性的气候变化。同期年均温的重建采用共存因子分析法。

重建结果表明关中地区全新世中期以来四季温度存在显著波动,季节性温度和年均温度均在5.55-5.35cal ka BP之间存在暖高峰,其中冬季温度的变化趋势与年均温的变化高度吻合(图2)。近70年年均和四季的温度变化趋势(图3)也显示冬季温度的变化与年均温变化同步。全新世中期以后冬季日照辐射的显著增加(Laskar等人,2011Pang等人,2020),可能是全新世中期以来冬季温度变化对年均温的贡献率增加的主要因素。

图1 开花功能群与季节性温度相关性分析

 

2 全新世中期温度变化

3 1950-2020年温度变化

研究成果发表于国际知名学术期刊《Quaternary Science Reviews》(JCR1top期刊)(罗凡,孙楠*,李小强,周新郢,赵克良,尚雪**,郭俊锋,国丽妍. Winter determines the annual: seasonal temperature change of Asia temperate monsoon region since mid-Holocene. Quaternary Science Reviews, 2023, 322(15), 108386. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2023.108386 )。

该成果受到国家自然科学基金(No. T2192952, No. 42372215)、国家社会科学基金(No.21BKG040)、陕西省自然科学基础研究计划资助项目 (No. 2022JM-170)和长安大学中央高校基础科学研究专项资金 (No. 300102271402) 联合资助。

文章下载链接:https://authors.elsevier.com/a/1i3Wx-4PS64Er.