图1 新疆伊犁盆地霍城三宫乡黄土钻探
中科院地球环境所中亚黄土研究组以新疆伊犁盆地最厚(202m)的黄土钻探岩心为基础(图1),通过最近提出的指示风强度的指标分选系数重建了过去90万年以来西伯利亚高压强度的变化,而西伯利亚高压强度主要受北半球高纬温度或冰盖的影响,因此,分选系数可以间接反映北半球冰量的变化。研究组发现post-MBT间冰期深海氧同位素MIS 11(42.4-37.4万年)、MIS 9(33.7-30万年)和MIS 7(24.3-19.1万年)的北半球冰量要多于pre-MBT间冰期,与全球冰量的变化特征不一致(图2),进一步认为这个3间冰期的南北半球冰量出现显著的不对称性。通过CESM1.2模式模拟了间冰期北半球冰盖增加,对亚洲地区降水变化的影响,发现模拟的年降水量的结果与地质记录能够较好的对应(图3)。增加的北半球冰盖使得西风环流向南移动,从而东亚夏季风水汽在黄土高原地区辐合,降水增加。同时西风环流增强,给塔吉克斯坦地区带来较多的冬季降水。因此,研究组认为post-MBT间冰期相对增加的北半球冰盖,可能导致了亚洲地区间冰期降水强度变化的空间差异。而MIS 5e (12.3-10.9万年)阶段的降水变化可能是由于南北半球冰量同时减少导致的。
图2 亚洲地区90万年以来降水记录的对比(上)和亚洲地区近地面风强指标与北极海冰以及全球冰量记录的对比(下)
图3 模拟的北半球冰盖的增加对亚洲地区夏季和年降水量的影响
该成果最近发表在国际著名期刊Geophysical Research Letters上,程良清博士为第一作者,宋友桂研究员为通讯作者,参加单位还有陕西师范大学、北京大学、首都师范大学、临沂大学和中科院南京地理与湖泊研究所等。该研究得到了中科院专项B、第二次青藏科考和国家自然科学基金等项目的联合资助。
论文链接:Cheng L., Wu Y., Song Y., Yang L., Miao X., Sun H., Qiang X., Chang H., Long H., Dong Z., 2022. Strong asymmetry of interhemispheric ice volume during MIS11, MIS 9 and MIS 7 drives heterogeneity of interglacial precipitation intensity over Asia. Geophysical Research Letters, 49 e2022GL100269. https://doi.org/10.1029/2022GL100269
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