科研人員揭示我國全新世季風降雨分異模式和驅動機制

漢江上游地區是我國南水北調中線工程的水文補給區， 也是陝西省引漢濟渭工程的水源補給區。 這一地區的降雨變化與陝南的環境及經濟發展密切相關， 也對南水北調中線工程和引漢濟渭工程的水安全有重要影響。 理解這一地區在不同時間尺度上的降雨變化及機制， 對於科學制定漢江水資源可持續利用的戰略規劃有重要意義。 然而， 目前對於漢江上游地區全新世以來百年-十年尺度降雨變化的特徵和機制尚不清楚。

中國科學院地球環境研究所研究員譚亮成聯合國內外同行，

以陝南祥龍洞的4根石筍為研究物件， 重建了該地區過去6650年以來的高解析度季風降雨變化歷史。 研究顯示， 該區石筍氧同位素記錄在軌道-亞軌道尺度反映了東亞夏季風強度的變化， 而在百到十年尺度上代表當地季風降雨的變化。 中全新世以來， 伴隨著北半球夏季太陽輻射的減弱， 祥龍洞石筍δ18O有逐步增加趨勢， 這和季風區其他石筍記錄一致， 揭示東亞夏季風的逐漸衰弱。 然而， 石筍的 δ13C 記錄顯示當地的降雨量並沒有長期下降趨勢。 在移除石筍 δ18O 的長期變化趨勢之後， 研究人員發現了一系列准千年-， 准百年-， 57年-， 36年-， 22年-的變化週期。 漢江上游地區在6500-6100、4850-4650、4390-3800、3590-2960、2680-2450、2050-1670以及1110-790 a BP 期間季風降雨增多， 其中4390-3800 a BP、3590-2960 a BP、2050-1670 a BP 以及1110-790 a BP 的降雨增多導致漢江上游的4次特大洪水事件。

此外， 漢江上游地區在5800-4900、4640-4400、2950-2680、1670-1120以及790-650 a BP 期間季風降雨減少。 其中5800-4900 a BP 和2950-2680 a BP 的降雨減少分別對應北半球高緯的5.0 ka 和2.8 ka 冷事件。 這兩次冷事件均伴隨著中國季風區從南到北的顯著乾旱。 北大西洋淡水的注入導致西風急流南移加強， 加之亞洲夏季風的減弱， 延遲了西風南支的北跳時間， 從而推遲了東亞夏季風的爆發和梅雨季節的開始， 導致整個中國季風區降雨在5.0 ka 和2.8 ka 事件期間的同步下降。 相反， 在4.2 ka 事件和小冰期期間， 漢江上游地區相對濕潤。 這兩個時期的濕潤狀況在我國中部和南方地區也廣泛存在， 而與北方所觀察到的顯著乾旱氣候相反。 研究人員提出這可能是由於該時期西風急流強度沒有顯著增強， 而同時夏季風較弱，

使雨帶長期停留在偏南的地區， 導致我國北方降雨減少而中部和南方地區降雨增多。

研究工作受到國家重點研發計畫“亞洲季風變異及突變事件”、中科院“西部之光”重點專案、中科院青促會優秀會員專案等的資助， 相關研究成果發表在 Earth and Planetary Science Letters 上。

去趨勢後的陝南石筍氧同位素記錄（A）、和北大西洋冰飄碎屑（B）、西風（C、D）以及夏季風強度記錄（E）的對比