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    中国石笋氧同位素记录揭示过去64万年亚洲季风气候变化历史

    日期 2016-07-15   来源:地球科学部   作者:赵克良 姚玉鹏  【 】   【打印】   【关闭

      在国家自然科学基金(项目批准号:41230524, 41572156, 41561144003)等资助下, 西安交通大学程海教授及其合作者基于我国洞穴石笋氧同位素记录在亚洲季风气候变化历史研究方面取得新突破。研究成果于2016年6月10日以“The Asian monsoon over the past 640,000 years and ice age terminations”(过去64万年的亚洲季风记录和冰期终止)为题在Nature发表。论文链接:http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7609/full/nature18591.html?WT.ec_id=NATURE-20160630&spMailingID=51721378&spUserID=MjAzMTAwOTI1NzEzS0&spJobID=944211569&spReportId=OTQ0MjExNTY5S0。

      亚洲季风是全球气候系统中的重要组成部分。亚洲夏季风将印度洋和热带西太平洋的水汽和热量输送到印度次大陆和东南亚,甚至更高的纬度,对人口密集的亚洲地区的生产和生活有着重要影响。长期以来,科学家一直致力于精确追溯亚洲季风气候的变化历史、理解其影响机制,以期能够预测全球变暖背景下亚洲季风区的气候变化走向。

      洞穴石笋(洞穴内的一种碳酸盐沉积)形成所经历的地球化学过程受到气候和环境因素的影响和控制。因此,其蕴含的多种指标(如碳氧同位素、微量元素、生长速率、流体包裹体、微生物等)被提取出来重建过去的气候和环境变化。如石笋沉积中的铀系同位素为确定年代标尺提供了证据,而氧同位素的高低则通常被用来反映季风的强度。

      程海教授及其研究团队与国内外同行合作对湖北神农架地区进行了长期考察,并在三宝洞采集到多根石笋材料。研究团队利用高精度铀(U)-钍(Th)定年和稳定同位素测试分析,将亚洲季风的洞穴石笋氧同位素记录延伸至过去64万年,即U-Th测年方法的年龄上限。该项研究给出了一份迄今最为详细和准确的64万年以来亚洲季风强度变化的历史记录,证实了过去7次主要冰期结束和千年尺度气候事件的发生是由岁差(地球的轴进动)引起的太阳辐射变化驱动的。研究同时指出距今40万年前后和最近2000年的氧同位素记录可为预测未来的气候变化提供参考。该成果不但为其他古气候序列提供了高精度的绝对年代控制,而且使我们在探索气候系统的驱动因素和响应机制方面又迈进了一步。




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