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亚洲季风如何起源演化?中法学者最货币研究提出历经两节点三阶段

中新网北京9月22日电 (记者 孙自法)亚洲气候以东部湿润季风气候和西部干旱气候为典型特征,影响着世界上超过一半人(ren)口的(de)生活。其中,对(dui)全球气候影响最大的(de)亚洲季风如何起源演化、与青藏高原隆升有何关联、未来研究方向是(shi)什么等问题,备受学界关注。

中国科学院青藏高原研究所(中科院青藏高原所)22日发布消息说,该所方小敏研究员领衔新生代环境团队(tuandui)(dui)并联合法国雷恩大学纪尧姆·杜蓬·尼韦(Guillaume Dupont-Nivet)教授、巴黎大学弗雷德里克·弗鲁托(Frédéric Fluteau)教授、兰州大学聂军胜教授等学者最新研究提出,亚洲季风演化以距今4100万年和2600万年两个节点为界,主要经历热带季风主导、季风显著增强并形成类似现代季风系统格局、季风-干旱环境稳定建(jian)立三个发展阶段。

重建(jian)的(de)不同时期气候分布格局:浅绿色为季风湿润区,黄色为干旱区。 中科院青藏高原所 供图 重建(jian)的(de)不同时期气候分布格局:浅绿色为季风湿润区,黄色为干旱区。 中科院青藏高原所 供图

中法合作研究团队(tuandui)(dui)从有精确年代控制的(de)典型盆地岩性变化、气候环境记录、高原隆升记录及模型模拟四个方面着手,对(dui)近20年来相关科研进展进行综合集成归纳与分析,从时空变化上提出亚洲季风北进的(de)两个节点和演化的(de)三个阶段。这项重要研究成果论文近日在国际专业学术期刊《自然综述:地球与环境》在线发表。

论文第一作者、中科院青藏高原所吴福莉研究员介绍说,亚洲季风由东亚季风和南亚/印度季风组成。上世纪,学界获得东亚季风于晚渐新世至中新世之交形成(距今约2500万-2200万年)的(de)初步认识;进入本世纪以来,随着地层测年手段不断进步和气候代用指标的(de)长足发展,学界对(dui)亚洲季风起源时间(shijian)的(de)认识往前推进至始新世甚至古新世(距今约3400万-6600万年)。同时,与亚洲季风形成发展密切相关的(de)青藏高原隆升研究,也更加深入和细化,对(dui)其认识也由晚期(晚中新世-上新世)整体性抬升向早期(古新世-渐新世/中新世)各块体分阶段差异性隆升演进。因此,系统总结和集成现有研究进展,厘定亚洲季风形成演化及其与青藏高原差异隆升的(de)关系已成为亟待解决的(de)科学问题。

代表性盆地/剖面岩性记录半定量反演的(de)亚洲气候时空演化。 中科院青藏高原所 供图 代表性盆地/剖面岩性记录半定量反演的(de)亚洲气候时空演化。 中科院青藏高原所 供图

中法学者通过本次合作研究认为,亚洲季风演化以距今4100万年和2600万年两个节点为界,主要经历了三个发展阶段:一是(shi)约4100万年之前为热带季风主导阶段,季风气候主要分布在北纬20-22度以南,发展主要受赤道辐合带摆动控制,其以北的(de)亚洲大陆广大地区主要受副热带高压影响,气候炎热干旱;二是(shi)距今约4100万年时,随青藏高原中部唐古拉山脉等区域的(de)快速隆起,残留特提斯海和副特提斯海的(de)急速退却,陆地面积及海陆热力差异增大,季风显著增强,并推进至亚热带南部(云南,北纬约26度一带),之后,季风可能受天体轨道各周期叠加导致的(de)太阳辐射脉冲式显著升高驱动,间歇性反复向北推进亚洲腹地,至晚渐新世(距今约2600万年)时,可能受高原中部低地区域隆起、高原南部喜马拉雅山的(de)生长以及全球增温的(de)联合驱动,季风快速向西北方向推进至西藏班戈/伦坡拉-甘肃临夏-兰州一线,进入温带可达北纬约36度以北区域,类似现代季风系统格局形成;三是(shi)距今约2600万年之后,季风-干旱环境演化仅表现出在已形成格局基础上的(de)强弱变化。

亚洲气候重组与高原隆升的(de)全球影响。 中科院青藏高原所 供图 亚洲气候重组与高原隆升的(de)全球影响。 中科院青藏高原所 供图

亚洲气候和青藏高原隆升关系未来如何进一步开展研究?中法学者在综述论文中提出,需要从关键区域更多更可靠的(de)精细记录和更高精度与可靠边界条件控制的(de)数值模拟两方面结合入手,通过深入研究,剖析亚洲季风的(de)时空演化与驱动机制。同时,应继续采用古地磁辅助火山灰测年、宇宙核素测年等手段精细测定代表性盆地地层年代;增加关键地点、关键时段的(de)多种气候指标记录;提供更多更可靠的(de)高原隆升历史和古高度记录,尤其是(shi)青藏高原北侧和东北侧的(de)记录;应在模拟方面大力发展地球系统模型,通过增加模块、提高数据分辨率以及精确模拟边界条件等,提高大气-陆地-海洋模型耦合精度,为了解亚洲气候时空上的(de)演化细节及机制提供更多更准确的(de)证据和模型限定。

中科院青藏高原所方小敏研究员在青藏高原科考途中,介绍一处高原地质地貌。 中新社记者 孙自法 摄 中科院青藏高原所方小敏研究员在青藏高原科考途中,介绍一处高原地质地貌。 中新社记者 孙自法 摄

论文通讯作者方小敏研究员特别强调,亚洲季风演化反过来也对(dui)全球气候变化产生重要影响,其在2600万年前加强,导致喜马拉雅地区侵蚀和硅酸盐风化加剧,并影响湿润地区的(de)风化和有机碳埋藏。此外,中亚干旱化增加的(de)粉尘排放,也会通过增强反照率、卷云形成和海洋生产力等形式,对(dui)全球气候产生巨大影响。

他(ta)指出,近年来,极端洪涝和干旱事件的(de)频(pin)发,不但严重影响人(ren)们(men)的(de)经济生活,也危及人(ren)类赖以生存的(de)自然环境,了解亚洲气候的(de)形成与演化可为未来气候预测、生态环境治理及防灾减灾提供参考和依据。(完)

【编辑:田博群】

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亚洲季风,渐新世,古新世,摆动控制,起源演化

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