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地球科学部

    青藏高原气候-植被演变与驱动机制研究取得进展

    日期 2020-06-04   来源:地球科学部   作者:郑袁明 张朝林 王西勃  【 】   【打印】   【关闭

      在国家自然科学基金项目(批准号:41690113、41888101、41330105)等的资助下,中国科学院地理科学与资源研究所赵艳团队与国内外同行合作,在青藏高原第四纪气候-植被演化历史及其与高低纬过程的动力联系上取得进展。成果以“过去174万年以来青藏高原气候与植被演化(Evolution of vegetation and climate variability on the Tibetan Plateau over the past 1.74 million years)”为题,于2020年5月6日发表在《科学进展》(Science Advances)上,论文链接:https://advances.sciencemag.org/content/6/19/eaay6193。

      青藏高原不仅影响亚洲气候,而且可能对全球环境变化有“起搏”或“放大”作用。但是,之前由于高原地区高分辨率长尺度气候环境证据的空缺,第四纪早中更新世期间高原气候和下垫面的变化特征还是未知数,也直接限制了高原环境与大区域及全球环境变化的动力学关联研究。

      研究团队在高原东部海拔3400 米的若尔盖地区钻取了573 米的高质量连续湖泊岩芯数据,获得了174万年来平均分辨率达600年、足以分辨全谱系轨道尺度和千年尺度变率的气候-植被变化序列。研究显示,青藏高原的气候-植被在第四纪早期受岁差控制的低纬过程的强烈驱动;在此基础上,随着全球冰量扩张,高纬驱动过程逐步加强。174万年来的轨道-亚轨道尺度高原气候-植被变化过程可划分为低纬日照量主控(174-154万年)、高-低纬并行驱动(153-62万年)和高纬冰量加强驱动(62万年-至今)三种模态,且前两种模态不同于全球冰期-间冰期旋回。高原气候-植被显著的千年尺度变化出现于154万年前,与北大西洋地区的气候变化在时间节点、幅度、频率和类型等方面高度相关。

      该研究不仅填补了青藏高原高海拔季风区第四纪长尺度高分辨率植被与气候变化的证据空缺,获得了高-低纬过程如何驱动轨道-亚轨道尺度高原气候-植被变化的图像,证实了北大西洋浮冰事件自154万年前开始对亚洲及青藏高原千年尺度变化产生持续影响,也挑战了过去对高原气候受冰期-间冰期变化主控的普遍推测。研究发现的高原气候-植被变化的三种模态对理解未来北极冰盖变化对亚洲和青藏高原气候的影响有重要启示意义,即冰盖变化影响亚洲和高原气候的不稳定性。

     

    图 青藏高原东部若尔盖地区过去174万年轨道及千年尺度植被与气候变化驱动模态图

    (图中条带颜色深浅代表低纬日照量和高纬冰量强度变化趋势,三角形指示北大西洋浮冰事件的频率及强度。随着高纬冰量扩张,气候变化过程呈现三种不同的驱动模态)

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