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研究揭示时变强迫调制下过去2000年中国西南地区高分辨率温度与降水变化

    过去2000年是探究十年-百年尺度气候变化规律的关键时期。中国西南地区(SWC)作为重要的生态与气候过渡带,其过去2000年百年尺度气候变率将为理解气候系统运行机制、制定环境适应策略提供关键信息。然而,受高分辨率温度记录稀缺、百年以下尺度气候变率约束较弱、缺少多指标综合分析与验证等因素限制,该区域过去2000年十年-百年尺度气候变率及其驱动机制的认识仍存在较大不确定性。    

    针对上述问题,中国科学院南京地理与湖泊研究所肖霞云研究员课题组以位于青藏高原东南缘横断山区、几乎不受人类活动影响的伍须海为研究对象,利用湖泊沉积岩芯中的孢粉与烧失量(LOI)等多代用指标,结合现代孢粉数据库与多种定量重建方法,重建了西南地区过去2000年(公元94–2021年)平均分辨率约7年的温度与降水序列。其中,温度指标由烧失量与陆生花粉总浓度(TPC)的第一主成分构建,降水则通过加权平均偏最小二乘(LWWA)模型定量重建;重建结果与器测记录及周边石笋、树轮等高分辨率记录具有良好的一致性。

    研究发现,西南地区过去2000年的气候变率在百年尺度上呈现非平稳特征,表现为反复出现的冷/干事件;公元1000年以后,温度与降水的同步关系显著解耦。研究进一步阐明西南地区及邻近区域十年至百年尺度降水的空间一致性与异质性,认为西南地区西部、青藏高原东南缘及中南半岛北部沿印度夏季风影响路径呈现协调的长期降水格局,石笋、树轮与湖泊沉积记录在趋势与波动上高度一致,验证了该区石笋δ¹⁸O作为区域降水代用指标的可靠性(至少在亚千年尺度上)。

    研究还提出,西南地区西部降水变率受三种机制调控:约1000年以前,青藏高原东南部温度通过调节海陆气压梯度主导印度夏季风动力学与降水变化;强厄尔尼诺事件抑制印度夏季风源区及路径上的对流活动与季风动力学,引发十年尺度干旱;西风带增强及南支气流加强水汽辐合,促进降水增加,其变化受大西洋多年代际变率(AMV)与北大西洋涛动(NAO)等系统调制。这三种驱动-响应模式在过去2000年不同时期交替主导,并于现代发生重组。

图1. 中国西南至青藏高原地区高分辨率降水记录的对比

图2. 中国西南地区温度与降水变化的驱动机制分析

图3.  不同驱动因素下西南地区降水模式的空间响应特征

    上述研究成果以“High-resolution temperature and precipitation variations in Southwest China over the past 2000 years modulated by differential time-varying forcings”为题,近期发表在地学知名期刊Global and Planetary Change。柯瑞博士研究生为论文第一作者,肖霞云研究员为通讯作者。


    文章信息:Ke R., Xiao X.*, Zhao Y., Ma C., Cheng J., Zheng Z., Zhang X., Chi C., Jia B., Tu W., 2026. High-resolution temperature and precipitation variations in Southwest China over the past 2000 years modulated by differential time-varying forcings. Global and Planetary Change. 268, 105775. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105775.


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