青藏高原過去兩千年氣候如何變化？最新研究揭示四階段冷暖交替

青藏高原過去兩千年定量溫度記錄集成曲線(藍(lán)色虛線為過去兩千年溫度變化平均值)。

中新網(wǎng)北京8月21日電 (記者 孫自法)2022年夏天全球多地持續(xù)高溫引發(fā)高度關(guān)注，而對全球氣候有重要且深遠(yuǎn)影響的“世界屋脊”——青藏高原地區(qū)的氣候環(huán)境及其變化，更是科學(xué)家們長期聚焦研究的一項重要內(nèi)容。過去兩千年是人類社會發(fā)展的重要時段，這期間青藏高原氣候如何變化?什么時候最溫暖?什么時候又偏冷?

青藏高原過去兩千年氣候代用資料分布圖(阿拉伯?dāng)?shù)字代表降水/濕度記錄，大寫字母代表溫度記錄)。

中國科學(xué)院青藏高原研究所古生態(tài)與人類適應(yīng)團(tuán)隊侯居峙研究員與中科院地理科學(xué)與資源研究所張永副研究員、信陽師范學(xué)院地理科學(xué)學(xué)院李秀美副教授等最新完成的一項合作研究發(fā)現(xiàn)，整體來看，過去兩千年整個青藏高原溫度變化存在冷暖交替的四個階段：公元1-600年和公元1400-1900年偏冷，而公元600-1400年及20世紀(jì)偏暖，其中，公元600-1400年的“中世紀(jì)暖期”和公元1400-1900年的“小冰期”青藏高原不同區(qū)域降水變化存在南北反相位關(guān)系。

這項青藏高原氣候變化領(lǐng)域重要研究成果，最近分別以“近兩千年來青藏高原百年尺度氣候變化的時空格局及其可能機(jī)制”和“青藏高原定量溫度重建揭示的百年尺度溫度變化”為題，在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《第四紀(jì)科學(xué)評論》和《地球科學(xué)前沿》上發(fā)表。

論文共同通訊作者侯居峙表示，青藏高原還被譽(yù)為“地球第三極”，其作為“亞洲水塔”，為占全球人口三分之一的東亞和南亞地區(qū)提供重要的水資源，青藏高原的氣候環(huán)境和水資源的變化趨勢直接影響了這一人口稠密區(qū)的人民福祉與社會發(fā)展。過去氣候變化既是目前全球氣候狀態(tài)的長期背景，也是預(yù)測未來氣候變化趨勢的關(guān)鍵基礎(chǔ)，研究過去氣候變化不僅可以讓人們理解當(dāng)前氣候在歷史中所處的狀態(tài)，還可以為預(yù)測氣候變化趨勢提供歷史借鑒。過去兩千年是人類社會發(fā)展的重要時段，研究這一時期氣候環(huán)境變化也為理解社會發(fā)展的生態(tài)環(huán)境背景提供重要科學(xué)依據(jù)。

青藏高原過去兩千年降水/濕度變化的空間分布圖。

侯居峙指出，最近十幾年間，科學(xué)家們對青藏高原不同地區(qū)過去兩千年氣候變化已進(jìn)行大量研究，但對高原整體氣候變化特征仍存在諸多爭議，如關(guān)于中世紀(jì)暖期、小冰期以及現(xiàn)代暖期在青藏高原的起止時間以及溫度變幅、季風(fēng)與西風(fēng)等大氣環(huán)流在過去兩千年不同時期對青藏高原影響范圍變化還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。本次研究中，合作團(tuán)隊對現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理和綜合分析，深入分析青藏高原過去兩千年溫度和降水/濕度世紀(jì)尺度變化的時空格局，并探討其驅(qū)動機(jī)制。

論文第一作者李秀美介紹說，這次合作研究主要成果包括三方面重要發(fā)現(xiàn)：一是過去兩千年青藏高原年均溫度變化存在明顯的區(qū)域差異，但是夏季溫度變化較為一致。整體來看，整個高原溫度變化存在冷暖交替的四個階段，公元1-600年和公元1400-1900年偏冷，而公元600-1400年及20世紀(jì)偏暖，對定量溫度記錄的進(jìn)一步集成研究顯示，公元600-1400年的“中世紀(jì)暖期”是過去兩千年青藏高原最溫暖的時期。

二是青藏高原不同區(qū)域降水變化在中世紀(jì)暖期和小冰期兩個時段存在南北反相位關(guān)系，但這種反相位關(guān)系在公元1-600年以及20世紀(jì)并不存在，表明過去兩千年青藏高原溫度與降水的關(guān)系存在多樣性。

三是印度季風(fēng)與西風(fēng)強(qiáng)度變化及其在青藏高原上季節(jié)性的南北位置移動，以及與之相關(guān)的大氣環(huán)流模態(tài)(如北大西洋濤動、印度偶極子、厄爾尼諾-南方濤動等)變化，是青藏高原過去兩千年氣候時空變化的主要影響因素。例如，小冰期中緯度西風(fēng)的增強(qiáng)及其季節(jié)性北移的推遲導(dǎo)致青藏高原西南部和東部降水偏少，東南部、南部和西北部等區(qū)域降水偏多。與之相反，在中世紀(jì)暖期，西風(fēng)強(qiáng)度較弱，西風(fēng)從高原南部北移的時間提前，青藏高原受夏季風(fēng)影響的時間變長，進(jìn)而導(dǎo)致了與小冰期完全相反的區(qū)域水文特征。

這項最新研究還進(jìn)一步指出，青藏高原過去兩千年古氣候記錄目前仍存在空白區(qū)域，轉(zhuǎn)換函數(shù)的選取、氣候指標(biāo)的季節(jié)性差異以及定年誤差等因素都可能增加氣候序列的不確定性。未來，青藏高原相關(guān)氣候變化研究還需要重建更多高分辨率、有準(zhǔn)確年齡控制、明確的季節(jié)性及精確的氣候指示意義等高質(zhì)量古氣候記錄，以更深入研究揭示青藏高原氣候變化的時空格局及機(jī)制。