黃土高原位于亞洲夏季風(fēng)北緣，是研究高低緯氣候系統(tǒng)相互作用的理想?yún)^(qū)域。黃土—古土壤序列在理解東亞第四紀(jì)氣候變化方面發(fā)揮了重要作用。但是，由于其測(cè)年誤差和分辨率的原因，很難提取百年及更短時(shí)間尺度氣候變化的細(xì)節(jié)。最近，中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所“一帶一路”氣候環(huán)境研究中心譚亮成研究員及其合作者，通過(guò)黃土高原西南緣烏鴉洞的5根具有精確U-Th測(cè)年（~1%測(cè)年誤差）的石筍，利用石筍中的穩(wěn)定碳、氧同位素重建了目前黃土高原地區(qū)最高分辨率的全新世季風(fēng)氣候變化序列，對(duì)全新世季風(fēng)氣候及主要突變事件的起訖時(shí)間、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)研究。

其研究結(jié)果顯示，軌道尺度上黃土高原西部的石筍記錄與季風(fēng)區(qū)其他記錄具有良好的一致性，該地區(qū)的季風(fēng)、降水跟隨北半球夏季太陽(yáng)輻射變化，證實(shí)了之前來(lái)自中國(guó)南方的石筍研究結(jié)果。黃土高原西部最濕潤(rùn)的時(shí)期在距今10500~6600年前。

這和黃土高原東部地區(qū)中全新世最濕潤(rùn)不同，可能是由于早全新世印度夏季風(fēng)增強(qiáng)帶來(lái)的降雨增多導(dǎo)致。這一時(shí)期濕潤(rùn)的氣候有利于新石器時(shí)代文化在中西部的出現(xiàn)和發(fā)展。

另外，通過(guò)周期分解，研究人員還發(fā)現(xiàn)在中晚全新世，隨著夏季太陽(yáng)輻射的下降，亞洲夏季風(fēng)在年代際尺度上變化幅度逐漸增大，提出可能是由于厄爾尼諾（ENSO）頻率增加所導(dǎo)致。

研究人員通過(guò)詳細(xì)研究這一區(qū)域全新世的季風(fēng)突變事件，發(fā)現(xiàn)烏鴉洞石筍的δ18O清楚記錄了與Bond事件1~8對(duì)應(yīng)的季風(fēng)減弱事件，峰值發(fā)生年代為距今1.19、2.92、3.90、5.49、8.15、9.55、10.52、11.01千年。另外，還記錄了另外3次以3.53、4.90、6.26千年距今為中心的弱季風(fēng)事件。在這些突變事件中，8.2千年事件最為顯著。通過(guò)對(duì)這些突變事件結(jié)構(gòu)的分析，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)8.2、5.5、2.8千年事件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相似，為兩谷夾一峰結(jié)構(gòu)，可能受控于太陽(yáng)活動(dòng)，其信號(hào)在8.2千年時(shí)被融冰水放大；而4.2千年事件則不同，是在長(zhǎng)期季風(fēng)衰弱下的漸變狀態(tài)。

近日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《地球物理研究通訊》。