全球氣候變化問(wèn)題備受關(guān)注。亞洲季風(fēng)系統(tǒng)作為地球上最具影響力的大氣環(huán)流之一,其細(xì)微變化可能引發(fā)大規(guī)模干旱、洪水等災(zāi)害,對(duì)人類(lèi)生存構(gòu)成威脅。但是,由于缺乏長(zhǎng)期、定年準(zhǔn)確、高分辨率的古氣候數(shù)據(jù),亞洲季風(fēng)與人類(lèi)福祉之間的關(guān)系特別是在晚全新世時(shí)期的關(guān)聯(lián)尚不清楚。
青藏高原作為全球大氣過(guò)程的關(guān)鍵樞紐,其水文氣候過(guò)程受亞洲季風(fēng)和西風(fēng)帶協(xié)同調(diào)節(jié),而現(xiàn)代氣候觀(guān)測(cè)記錄較短,古氣候代用指標(biāo)存在不確定性,難以揭示歷史時(shí)期水文氣候波動(dòng)的生態(tài)影響和社會(huì)影響。分布在青藏高原的祁連圓柏作為對(duì)濕度變化敏感的樹(shù)種,其樹(shù)輪纖維素中的氧同位素比率(δ18O)能夠準(zhǔn)確反映年際尺度氣候信息,為探討亞洲季風(fēng)系統(tǒng)的自然變動(dòng)提供了重要材料。
中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所劉禹研究組聯(lián)合多國(guó)學(xué)者,分析了青藏高原17根祁連圓柏樹(shù)芯的15,028個(gè)樹(shù)輪δ18O數(shù)據(jù),建立了過(guò)去3476年逐年分辨率的樹(shù)輪δ18O記錄。這是全球?yàn)閿?shù)極少的數(shù)千年高分辨率氧同位素記錄之一,具有精細(xì)刻畫(huà)青藏高原水文氣候變化的優(yōu)勢(shì),有望成為探討晚全新世氣候變化的基準(zhǔn)標(biāo)尺。
研究發(fā)現(xiàn),20世紀(jì)(1930年至2010年)是過(guò)去3500年中干旱最為嚴(yán)重的時(shí)期,出現(xiàn)了八個(gè)超級(jí)干旱年份,超過(guò)其他世紀(jì)。這揭示了20世紀(jì)嚴(yán)重干旱與人類(lèi)活動(dòng)排放的氣溶膠相關(guān),且氣溶膠削弱了亞洲季風(fēng)和西風(fēng)強(qiáng)度。同時(shí),歷史上三個(gè)由濕潤(rùn)轉(zhuǎn)干旱的時(shí)段均與社會(huì)動(dòng)蕩和王朝滅亡相關(guān),突顯了極端水文氣候變化對(duì)文明進(jìn)程的影響??臻g相關(guān)性分析表明,青藏高原與中國(guó)中東部地區(qū)在多個(gè)時(shí)間尺度上存在水文氣候聯(lián)系,重建的降水?dāng)?shù)據(jù)與華東、華北、華南地區(qū)相關(guān)。
上述成果為區(qū)域氣候歷史與動(dòng)態(tài)研究提供了新視角,對(duì)氣候模型、考古學(xué)和歷史學(xué)研究具有重要的參考價(jià)值。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-通訊》(Nature?Communications)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)(B類(lèi))等的支持。

青藏高原過(guò)去3500年逐年水文氣候變化過(guò)程