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EPSL发表我院黄恩清老师研究成果,提出解释东亚季风降雨同位素区域性差异的新假说

时间:2018-06-05浏览:216


近日,国际著名地学杂志《地球与行星科学通信》(Earth and Planetary Science Letters, EPSL)以Precession and glacial-cycle controls of monsoon precipitation isotope changes over East Asia during the Pleistocene为题在线发表了我院黄恩清老师的最新研究成果。

近年来,中国石笋在第四纪全球水循环研究中大放异彩。然而,中国石笋确切的气候意义还是一个未解之谜。主流观点将石笋氧同位素偏移理解为东亚夏季风降雨强度变化,这一观点正受到许多证据的挑战。事实上中国季风降水来源复杂,同时包括印度洋、西太平洋和高纬陆地三个地区,并且每个水汽端元的同位素值差异显著,因此不同源区水汽混合比例的变化,有可能会造成石笋氧同位素值的大幅度偏移。

该项研究利用海洋沉积物中源自陆地高等植被的叶蜡烷烃,通过测试烷烃单体分子的氢同位素,恢复中国华南地区过去40万年以来的降雨同位素变化。通过与石笋氧同位素记录的对比,发现华南地区与西南-长江流域的降雨同位素演化历史存在异同点。首先,在冰期(氧同位素期次10862)以及间冰期的冷期(氧同位素期次11b9d9b7d7b5d5b),上述两个地区的降雨同位素变化大致相同。其次,在间冰期的暖期(氧同位素期次11c9e9c7e7c7a5e5c5a1),当北半球夏季辐射量达到峰值,西南-长江流域的降雨同位素大幅度负偏,然而华南地区降雨同位素没有出现或者仅出现小幅度的负偏。

黄恩清和合作者提出一个新的假说,在间冰期暖期,水汽源区对流强度增强,水汽搬运路径上的瑞利分馏增强,并且夏季-冬季的季节差增大,这三个因素都有利于东亚大陆降雨同位素的负偏。同时期,由于进入中国西南-长江流域的印度洋/太平洋水汽比例增大(印度洋水汽同位素值远低于太平洋水汽),与上述三个因素叠加,造成石笋氧同位素的大幅度负偏现象。但在华南地区,印度洋/太平洋水汽比例减小,抵消了上述三个因素的作用,导致华南降雨同位素没有出现明显变化。该假说可以清楚解释东亚降雨同位素的区域性差异。

该项研究得到国家自然科学基金(41776054, 41525020, 91428310),上海市人才发展资金项目(201336),上海市优秀学术带头人项目(16XD1403000),和德国联邦教育与研究部(CARIMA, 03G0806B; INVERS, 03G0221A)等项目的资助。

  

说明:C:\Users\enqinghuang\Desktop\1-s2.0-S0012821X18302498-gr004.jpg

过去40万年以来中国华南地区降雨同位素(bc中的蓝色线)与石笋同位素的对比(来自中国长江流域和西南地区,bc中的橙色线)


全文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X18302498


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