近日，国际知名地学杂志《Climate Dynamics》以Orbital-scale nonlinear response of East Asian summer monsoon to its potential driving forces in the late Quaternary为题在线发表了我院易亮老师的研究成果。
对轨道尺度季风变率机制的解释始于上世纪80 年代，国内外著名学者均有不同论述。具体可概括为两大因素—全球冰量和太阳辐射；但不同季风记录的差异机制，一直存在很大争议。例如，基于中国黄土和南海深海沉积的古气候研究，古季风记录表现为十万年为主导的冰期—间冰期周期；而基于石笋氧同位素研究的结果，则与太阳辐射量完美匹配，反映了岁差周期的直接影响。不过，由于岁差主导的石笋古季风记录近乎孤证，如何辨析两种不同周期控制下的古季风记录及其动力学机制是古气候研究中的关键问题之一。
受此启发，同济大学海洋地质国家重点实验室易亮及其合作者，通过渤海表层沉积物不同动力组分的沉积输运模式和动力学分析，对比钻孔记录的水动力变化，结合区域现代气象与水文资料，建立海陆交互沉积的古季风记录，实现了渤海沉积记录与石笋氧同位素在轨道尺度上的直接对比（图1）。
图1 渤海沉积与其他季风记录的对比
在此基础上，易亮等人以轨道尺度季风变率的空间差异为突破口，结合全国主要气象站建国以来的日降水数据，证明了两种不同周期控制下的古季风记录均以“非线性”方式响应于地球轨道参数。根据这一非线性特征，推断东亚大陆不同周期控制的古季风记录可能与东亚大陆的降水形态密切相关。考虑到暴雨降水的空间分布特征（图2）与西北太平洋热带气旋活动的多年平均态密切联系，易亮等人由此提出了轨道尺度季风变率的新假说：岁差周期主导的季风轨道尺度变率可能来自季风降水中的大—暴雨（台风降水），反映了热带海洋海—气相互作用的长时间平均态对东亚大陆的影响；十万年周期主导的古季风记录则可能保存了季风降水中的有效降水的信息，体现了海—陆热力差异的长周期变化。
该项研究受国家自然科学基金（41690112，41402153，41290254）和“全球变化与海气相互作用”专项（GASI-GEOGE-04）等项目的共同资助。
图2 中国大陆降水的分布
（A, 全年降水; B, 夏季降水; C, 暴雨降水; D, 暴雨降水变率的夏季比; E, 普通降水; F, 普通降水变率的夏季比）
全文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-017-3743-5