科學家重建晚漸新世亞洲夏季風軌道周期變化特征

晚漸新世亞洲季風、深海氧同位素、偏心率的周期變化特征     論文作者供圖

溫室氣體排放造成的全球變暖已然成為全人類所面臨的重要環境問題。

已有研究表明，目前的大氣CO₂濃度已達到418微克/克，按照當前人類排放溫室氣體的速率，大氣CO₂濃度在本世紀末將超過600微克/克，與距今約2800萬年前~2300萬年前的晚漸新世大氣CO₂平均濃度相當，大氣CO₂的增加將使全球溫度升高5°C~10°C。

“漸新世（距今3400萬年~2300萬年）是地球從兩極無冰的溫室模態轉換到南極發育大規模冰蓋的單極冰室模態后的第一個時代。這期間大氣CO₂濃度在400~900微克/克間波動，全球溫度比現在高8°C以上，北極尚無冰蓋發育。”中科院地球環境研究所敖紅博士說，“為此，揭示漸新世氣候變化特征和動力學過程將有助于理解未來區域氣候對全球變暖的響應。”

敖紅認為，蘭州盆地發育了連續的始新世至中新世河湖相沉積，并且還蘊含了豐富的哺乳動物群。

近期來，敖紅研究團隊聯合國內外專家，通過蘭州盆地河湖相沉積序列的高分辨率磁化率和Rb/Sr記錄重建了晚漸新世（距今2800萬年前~2400萬年前）亞洲夏季風的軌道周期變化特征。其結果表明蘭州盆地的季風降雨在高CO₂濃度、氣候溫暖的晚漸新世以40萬年和10萬年周期為主，與地球軌道偏心率周期和晚漸新世南極冰蓋波動的周期是一致的。相關研究成果近日在線發表于《科學進展》。

基于海陸對比和天文驅動理論，該研究團隊認為這一晚漸新世亞洲季風軌道周期變化特征，主要受控于偏心率調制的太陽輻射振幅變化和南極冰蓋周期性波動。

“偏心率調制的太陽輻射振幅變化和南極冰蓋的波動伴隨著低緯度溫度呈現40萬年和10萬年的周期變化；而溫度的變化進而調控西太平洋和印度洋水汽負荷的變化和亞洲季風系統的強度與位置，最終驅動晚漸新世亞洲季風降雨以40萬年和10萬年周期為主導的軌道周期變化特征。”敖紅進一步闡述。

此外，該研究結果還表明，南極冰蓋的波動還可通過調節海平面的周期性升降來引起亞洲季風降雨的40萬年和10萬年周期波動。

據了解，這一研究結果是敖紅課題組前期開展的蘭州盆地磁性地層學與環境磁學研究的進一步深入和拓展，前期磁性地層學工作為后續研究也包括本研究結果提供了堅實的年代學基礎，前期環境磁學研究為高分辨率重建蘭州盆地河湖相沉積序列記錄的古氣候提供了一個有效途徑。

該領域相關專家認為，對蘭州盆地的系列研究成果為后續進一步深入研究過去溫暖期亞洲氣候變化提供了新的切入點和參考。

相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abk2318