全球变暖背景下,东亚夏季风能否深入我国内陆干旱区,是理解和预测该区域生态演变、水文循环变化的关键,其结果更会进一步影响当地社会经济发展与农业生产布局,具有重要研究价值。然而,当前气候模拟与器测数据记录,在“东亚夏季风降水是否持续深入内陆干旱区”这一问题上仍存在分歧。因此,通过地质历史时期暖期的季风降水记录,探究未来全球变暖下东亚夏季风的演变规律,成为重要研究方向。

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晚上新世气候适宜期(3.264-3.025 Ma)是距今最近的持续温暖气候期,其气候特征被认为与未来气候具有相似性。为重建该时期东亚夏季风的降水变化,我院罗增博士团队以柴达木盆地甘森剖面为研究对象,基于该剖面3.25-2.95 Ma的高分辨率磁学指标记录,开展了系统研究。结果显示,该剖面的降水记录呈现出2万年与4万年的轨道周期,这与我国黄土高原地区降水记录的周期完全一致,表明两地降水均受太阳辐射与冰盖变化的共同驱动。据此研究团队提出:柴达木盆地与黄土高原一致的降水周期变化,证明东亚夏季风不仅是黄土高原降水的主要来源,也对柴达木盆地的降水产生影响。这一结论首次在轨道尺度上,证实柴达木盆地在晚新世气候适宜期的降水受东亚夏季风调控。

图2
针对“更多降水是否会使内陆干旱区在该温暖期进入湿润状态”的问题,罗增博士团队进一步分析了甘森剖面的古湖泊沉积样品,构建了该剖面的蒸发岩记录,并结合岩性特征展开验证。结果显示,尽管柴达木盆地当时降水有所增加,但剖面中仍发育大量石膏与石盐——这一典型蒸发岩矿物组合,指示该区域仍处于干旱环境。该发现表明,未来全球变暖可能带来的降水增加,或无法在短期内逆转我国西北内陆的干旱化现状。

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研究团队还发现,柴达木盆地在晚上新世气候适宜期的干旱化过程可分为两个阶段:第一阶段为3.25-3.06 Ma,干旱化程度较为稳定且温和;第二阶段为3.06-2.95 Ma,干旱化程度逐渐增强。团队认为,3.06-2.95 Ma期间干旱化的加剧,主要由全球气候变冷导致的降水减少所引发。这一结论为理解我国内陆干旱区在晚新世气候适宜期的气候演变细节提供了重要依据。
上述研究成果已分别以学术论文形式发表于国际知名期刊:
“June insolation gradient and ice sheet forcing on Qaidam precipitation during the middle Piacenzian warm period”,于2024年8月发表于《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》;
“Evaporite Mineral Evidence for the Dry–Wet Variations in the Mid-Pliocene Warm Period in the Qaidam Basin”,于2025年9月发表于《Atmosphere》。
值得关注的是,发表于《Atmosphere》的论文以我院本科生花顺为第一作者,这一成果充分体现了学院在本科生科研能力培养上的显著成效,也印证了学院全链条人才培养体系的扎实建设——从基础学术启蒙到科研实践赋能,为学生后续学术发展与职业成长筑牢了根基。