图. 最近1.7 Ma季风代用指标与太阳辐射和冰量变化对比及小波分析结果
在国家自然科学基金项目（批准号：41472163, 41525008和 41572164）等资助下，中国科学院地球环境研究所孙有斌研究员团队与比利时和美国科学家开展合作研究，在揭示中更新世气候转型方面取得新进展。研究成果以“Diverse Manifestations of the Mid-Pleistocene Climate Transition”（中更新世气候转型的多样性表现）为题，于2019年1月21日在线发表于Nature Communications（《自然-通讯》）杂志上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-08257-9。
中更新世转型（Mid-Pleistocene Transition, MPT）为距今1.2~0.7 Ma期间地球气候由对称的4万年波动转变为不对称的10万年旋回。“What causes ice ages？”是2005年美国Science杂志公布的未来亟需解决的125个重要的科学难题之一，与中更新世气候转型密切相关，其驱动机制是长期困扰古气候研究的迷题。
该研究通过环境钻探获取了430米高质量黄土岩心，结合古地磁、26Al/10Be定年和地层对比构建了黄土发育的年代标尺。利用高分辨率碳酸盐碳同位素（δ13CIC）记录，重建了过去1.7 Ma以来季风降水影响的植被变化，揭示出在1.2 Ma以前夏季风变化以2万年周期为主，到0.7 Ma以后表现为混合的10万年、4万年和2万年周期。对比模拟实验结果，认为轨道强迫、冰盖及CO2浓度对温度和降水变化的影响存在差异，温度变化主要由岁差和CO2调控，而降水主要受岁差影响，中更新世冰盖扩张和CO2浓度降低，抑制了低纬水文循环对太阳辐射的直接响应。
该成果提出了“中更新世气候转型多样性”的新概念，强调了冰盖消长和温室气体浓度变化会改变地球气候系统尤其是低纬水文循环对外部太阳辐射强迫的响应，为理解过去季风变化机理和预测未来气候变化趋势提供了新视角。