末次冰消期中国西南地区偶极水文气候变化,古气候研究的启示
最后一次冰川消融发生在距今约19,000年前至10,000年前,是末次冰期向全新世过渡的关键时期,在此期间,全球气候发生了剧烈变化,而中国西南地区这一时期水文气候变化重要特征之一是双极水文气候模式,近日,一项新的研究深入研究了末次冰期中国西南地区水文气候变化,为了解该地区在重大环境转型时期对全球气候变化的气候响应提供了重要见解。
中国西南地区偶极水文气候模式
偶极水文气候模式指的是同一较大区域内的两个地区降水和温度趋势相反的气候现象,即一个地区的一部分可能会经历降雨增加和更潮湿的条件,而另一部分则经历长期干旱和干旱条件。这种相反的趋势通常是由大规模大气环流变化或外部强迫的影响驱动的。
在末次冰期,中国西南地区出现的偶极水文气候模式,特别是云南东北部与中南部之间的水文气候差异,表明该地区的气候对全球气候强迫高度敏感,而季风等局部气候系统在同一地理区域的不同地区可能有不同的反应。
对中国西南地区的水文气象研究,在2017年中国科学院也发表过类似的研究,研究整合了来自湖泊岩心和泥炭沼泽的高分辨率古记录,研究发现末次冰期,中国西南地区的水文气候受到印度洋的显著影响,海表温度升高与中国西南地区的水文气候和降水有关。
新的研究发现
为了探索中国西南地区在末次冰消期期间的水文气候变化,研究人员通过分析云南东北部盈盘洞石笋的氧同位素、碳同位素和镁钙比值记录,重建了末次冰消期期间的水文气候变化,并结合现代观测数据和古气候记录,分析了热带太平洋海表温度梯度、西太平洋亚热带高压和印度季风对中国西南地区降水分布的影响。
研究发现,通过石笋的同位素记录和镁钙比值记录显示,云南东北部在末次冰消期期间呈现逐渐干旱化的趋势,这一趋势与中国中部的水文变化一致,但与云南中南部的湿润化趋势形成对比。
通过分析发现,热带太平洋海表温度梯度的变化通过影响西太平洋副热带高压的位置,导致亚热带季风区不同水文条件的空间分布产生了显著的影响,导致中国西南地区水文气候的空间异质性。
云南中南部与北部的区域水文气候差异可归因于对厄尔尼诺-南方涛动条件的不同响应。云南中南部的区域水文气候变化可能受与厄尔尼诺-南方涛动条件相关的印度夏季季风降雨控制,而云南北部的区域水文气候变化主要受热带太平洋水体的纬向海表温度梯度、西太副高移动以及西风带移动的影响。
通过这些研究,研究团队为中国西南地区的水文气候变化提供了新的见解,并强调了全球气候变化背景下区域水资源管理的重要性。
思考
导致中国西南地区水文气候格局出现偶极化的具体机制是什么?
参考文献:Gang Xue, Yanhong Zheng, Shouyi Huang, Guangming Meng, Mei He, Yajie Wei, Ruoxin Li, Youfeng Ning, John Dodson, Hai Cheng & Yanjun Cai ,Dipolar hydroclimate pattern changes in southwest China during the last deglaciation. npj Climate and Atmospheric Science volume 8, Article number: 53 (2025) ,doi:10.1038/s41612-025-00940-1