Palaeo-3：高原中部环流过渡区西风带对全新世气候变化影响

　　西风急流与亚洲夏季风的协同作用共同影响了高原面上过去和现在的环境变化过程。古气候研究通常认为，西风影响代表干冷，季风影响代表相对暖湿。相对应的降水δ18O（加权平均）存在不同的高低阈值。然而，西风对青藏高原全新世气候的影响依然存在争论，尤其是对中全新世（距今8000-4000年左右）水文气候变化过程。关键问题在于缺乏西风降水的直接或独立代理指标，这阻碍了我们对西风带效应的深入认识。

　　中国科学院青藏高原研究所湖泊与环境变化团队朱立平研究员等，联合美国明尼苏达大学大湖所（Erik T. Brown教授等）、我所古生态与人类适应团队和河北地质大学的相关研究人员，综合对比分析了高原中部西风-季风过渡区六个湖泊连续的多指标古环境记录（图1），结合提取的多站点现代降水稳定同位素再分析资料（图2），充分评估不同状态下降水氢同位素的阈值差异，建立了一个整合不同独立指标记录的“西风效应指数（Westerlies effect index）”来评估全新世西风带对青藏高原中部的影响（图3）。

　　研究表明，青藏高原中部晚冰期以来的有效湿度总体上遵循南亚季风主导区的湿度模式——在早全新世气候适宜期里达到最大。西风带对青藏高原中部古气候变化的影响有两种类型： I型（冷干）和II型（凉偏干或中等湿）。西风效应II型的情景发生在季风和西风的过渡区（如CQTP）或相应的大气环流处于转换期（如中全新世）（图3），减弱的夏季风导致西风降水相对重要性的增加，西风降水有利于维持过渡区在季风减弱背景下中等或高的湖泊水位，而大量的冬季降水也会降低沉积物中δ18O和δDwax数值。因此，在环流过渡区，西风的影响并不总是意味着干燥的条件，在特定的时段或情况下，也可能是相对湿润。

　　从区域尺度的大气环流过程看，青藏高原中部的气候水文波动以大约7 ka为分界经历了两个周期，在大约7 ka之前，各指标曲线的变化有相对一致性，我们把这种同步情况称为两种环流相互作用中的“单独控制型”（single-dominant type），即从15-10 ka倾向于西风主控，而在10-7 ka为季风主控。中晚全新世（后一个周期）则存在非同步现象，期间可能受到大陆性气团的活动影响，存在不同距离的水汽输送和强化的局地水循环。

　　本研究分析了青藏高原上与西风与季风相互作用相关联的水文过程和环境演变动力，提示在全新世某些时候西风带水汽传输到过渡区的作用，重视未来暖湿化趋势下夏季暴雨或冬季暴雪等极端降水增加的不确定性。

　　该成果以“Westerlies effect in Holocene paleoclimate records from the central Qinghai-Tibet Plateau”为题，近期正式刊发在国际地学期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 》。博士后陈浩为第一作者，朱立平研究员为通讯作者。研究获得了第二次青藏高原综合科学考察研究、泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设等项目资助。

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2022.111036 

　　图1 研究区概况图（LS：拉萨；TTH：沱沱河；DLH：德令哈；SZ：申扎；Pu：普若岗日冰川；Q：青海湖；N：纳木措；S：色林措；C：赤布张措；L：令戈措；Z：兹格塘错）

　　图2 现代降水稳定同位素统计

　　图3 青藏高原中部西风影响指数及区域大气环流指标（西风影响指数为无量纲，数值越高，西风影响越大）

　　来源：http://www.itpcas.cas.cn/new_kycg/new_kyjz/202208/t20220803_6496493.html