亞洲氣候記錄、高原隆升記錄及與全球氣候變化等的對(duì)比。 中科院青藏高原所 供圖
中新網(wǎng)北京9月22日電 (記者 孫自法)亞洲氣候以東部濕潤(rùn)季風(fēng)氣候和西部干旱氣候?yàn)榈湫吞卣?，影響著世界上超過(guò)一半人口的生活。其中，對(duì)全球氣候影響最大的亞洲季風(fēng)如何起源演化、與青藏高原隆升有何關(guān)聯(lián)、未來(lái)研究方向是什么等問(wèn)題，備受學(xué)界關(guān)注。
中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所(中科院青藏高原所)22日發(fā)布消息說(shuō)，該所方小敏研究員領(lǐng)銜新生代環(huán)境團(tuán)隊(duì)并聯(lián)合法國(guó)雷恩大學(xué)紀(jì)堯姆·杜蓬·尼韋(Guillaume Dupont-Nivet)教授、巴黎大學(xué)弗雷德里克·弗魯托(Frédéric Fluteau)教授、蘭州大學(xué)聶軍勝教授等學(xué)者最新研究提出，亞洲季風(fēng)演化以距今4100萬(wàn)年和2600萬(wàn)年兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為界，主要經(jīng)歷熱帶季風(fēng)主導(dǎo)、季風(fēng)顯著增強(qiáng)并形成類似現(xiàn)代季風(fēng)系統(tǒng)格局、季風(fēng)-干旱環(huán)境穩(wěn)定建立三個(gè)發(fā)展階段。
重建的不同時(shí)期氣候分布格局：淺綠色為季風(fēng)濕潤(rùn)區(qū)，黃色為干旱區(qū)。 中科院青藏高原所 供圖
中法合作研究團(tuán)隊(duì)從有精確年代控制的典型盆地巖性變化、氣候環(huán)境記錄、高原隆升記錄及模型模擬四個(gè)方面著手，對(duì)近20年來(lái)相關(guān)科研進(jìn)展進(jìn)行綜合集成歸納與分析，從時(shí)空變化上提出亞洲季風(fēng)北進(jìn)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)和演化的三個(gè)階段。這項(xiàng)重要研究成果論文近日在國(guó)際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然綜述：地球與環(huán)境》在線發(fā)表。
論文第一作者、中科院青藏高原所吳福莉研究員介紹說(shuō)，亞洲季風(fēng)由東亞季風(fēng)和南亞/印度季風(fēng)組成。上世紀(jì)，學(xué)界獲得東亞季風(fēng)于晚漸新世至中新世之交形成(距今約2500萬(wàn)-2200萬(wàn)年)的初步認(rèn)識(shí)；進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái)，隨著地層測(cè)年手段不斷進(jìn)步和氣候代用指標(biāo)的長(zhǎng)足發(fā)展，學(xué)界對(duì)亞洲季風(fēng)起源時(shí)間的認(rèn)識(shí)往前推進(jìn)至始新世甚至古新世(距今約3400萬(wàn)-6600萬(wàn)年)。同時(shí)，與亞洲季風(fēng)形成發(fā)展密切相關(guān)的青藏高原隆升研究，也更加深入和細(xì)化，對(duì)其認(rèn)識(shí)也由晚期(晚中新世-上新世)整體性抬升向早期(古新世-漸新世/中新世)各塊體分階段差異性隆升演進(jìn)。因此，系統(tǒng)總結(jié)和集成現(xiàn)有研究進(jìn)展，厘定亞洲季風(fēng)形成演化及其與青藏高原差異隆升的關(guān)系已成為亟待解決的科學(xué)問(wèn)題。
代表性盆地/剖面巖性記錄半定量反演的亞洲氣候時(shí)空演化。 中科院青藏高原所 供圖
中法學(xué)者通過(guò)本次合作研究認(rèn)為，亞洲季風(fēng)演化以距今4100萬(wàn)年和2600萬(wàn)年兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為界，主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：一是約4100萬(wàn)年之前為熱帶季風(fēng)主導(dǎo)階段，季風(fēng)氣候主要分布在北緯20-22度以南，發(fā)展主要受赤道輻合帶擺動(dòng)控制，其以北的亞洲大陸廣大地區(qū)主要受副熱帶高壓影響，氣候炎熱干旱；二是距今約4100萬(wàn)年時(shí)，隨青藏高原中部唐古拉山脈等區(qū)域的快速隆起，殘留特提斯海和副特提斯海的急速退卻，陸地面積及海陸熱力差異增大，季風(fēng)顯著增強(qiáng)，并推進(jìn)至亞熱帶南部(云南，北緯約26度一帶)，之后，季風(fēng)可能受天體軌道各周期疊加導(dǎo)致的太陽(yáng)輻射脈沖式顯著升高驅(qū)動(dòng)，間歇性反復(fù)向北推進(jìn)亞洲腹地，至晚漸新世(距今約2600萬(wàn)年)時(shí)，可能受高原中部低地區(qū)域隆起、高原南部喜馬拉雅山的生長(zhǎng)以及全球增溫的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，季風(fēng)快速向西北方向推進(jìn)至西藏班戈/倫坡拉-甘肅臨夏-蘭州一線，進(jìn)入溫帶可達(dá)北緯約36度以北區(qū)域，類似現(xiàn)代季風(fēng)系統(tǒng)格局形成；三是距今約2600萬(wàn)年之后，季風(fēng)-干旱環(huán)境演化僅表現(xiàn)出在已形成格局基礎(chǔ)上的強(qiáng)弱變化。
亞洲氣候重組與高原隆升的全球影響。 中科院青藏高原所 供圖
亞洲氣候和青藏高原隆升關(guān)系未來(lái)如何進(jìn)一步開(kāi)展研究？中法學(xué)者在綜述論文中提出，需要從關(guān)鍵區(qū)域更多更可靠的精細(xì)記錄和更高精度與可靠邊界條件控制的數(shù)值模擬兩方面結(jié)合入手，通過(guò)深入研究，剖析亞洲季風(fēng)的時(shí)空演化與驅(qū)動(dòng)機(jī)制。同時(shí)，應(yīng)繼續(xù)采用古地磁輔助火山灰測(cè)年、宇宙核素測(cè)年等手段精細(xì)測(cè)定代表性盆地地層年代；增加關(guān)鍵地點(diǎn)、關(guān)鍵時(shí)段的多種氣候指標(biāo)記錄；提供更多更可靠的高原隆升歷史和古高度記錄，尤其是青藏高原北側(cè)和東北側(cè)的記錄；應(yīng)在模擬方面大力發(fā)展地球系統(tǒng)模型，通過(guò)增加模塊、提高數(shù)據(jù)分辨率以及精確模擬邊界條件等，提高大氣-陸地-海洋模型耦合精度，為了解亞洲氣候時(shí)空上的演化細(xì)節(jié)及機(jī)制提供更多更準(zhǔn)確的證據(jù)和模型限定。
中科院青藏高原所方小敏研究員在青藏高原科考途中，介紹一處高原地質(zhì)地貌。 中新社記者 孫自法 攝
論文通訊作者方小敏研究員特別強(qiáng)調(diào)，亞洲季風(fēng)演化反過(guò)來(lái)也對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生重要影響，其在2600萬(wàn)年前加強(qiáng)，導(dǎo)致喜馬拉雅地區(qū)侵蝕和硅酸鹽風(fēng)化加劇，并影響濕潤(rùn)地區(qū)的風(fēng)化和有機(jī)碳埋藏。此外，中亞干旱化增加的粉塵排放，也會(huì)通過(guò)增強(qiáng)反照率、卷云形成和海洋生產(chǎn)力等形式，對(duì)全球氣候產(chǎn)生巨大影響。
他指出，近年來(lái)，極端洪澇和干旱事件的頻發(fā)，不但嚴(yán)重影響人們的經(jīng)濟(jì)生活，也危及人類賴以生存的自然環(huán)境，了解亞洲氣候的形成與演化可為未來(lái)氣候預(yù)測(cè)、生態(tài)環(huán)境治理及防災(zāi)減災(zāi)提供參考和依據(jù)。(完)
