地化所在晚全新世印度夏季风动力学研究中取得新进展
了解印度夏季风的时空变异性对于破译全新世时期亚洲季风区的水文气候动力学至关重要。传统观念认为，自全新世早期以来，印度夏季风随着北半球夏季日照的减少（NHSI）而持续减弱。但对于印度夏季风在晚全新世阶段，尤其是近两千年以来的突然变化尚存在较大的争议。这限制了对全新世印度夏季风的变化及其驱动机制研究的全面理解。
近日，中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室洪冰研究员课题组联合国内外学者，通过对我国西藏当雄地区高海拔泥炭地植物残体纤维素的氧同位素研究，恢复和重建了该地区近一万年以来印度夏季风的演变历史，特别是晚全新世近两千年以来突然变化的状况。研究显示，在2 cal ka BP之前，随着北半球夏季日照（NHSI）的减少，印度夏季风有持续减弱的趋势。然而，在2 cal ka BP之后，印度夏季风变化表现出两个特殊阶段，即“2-kyr shift”和“2-kyr dry event”。 “2-kyr shift”是指植物残体纤维素的氧同位素在2 cal ka BP以来出现明显的减小趋势，表明印度夏季风异常增强。“2-kyr dry event”是指以2 cal ka BP为中心持续了约一千年的干燥时期。通过对整个印度季风地区重建记录的系统比对研究，发现2 cal ka BP之前的印度夏季风记录具有区域一致性，而2 cal ka BP之后则出现了区域异质性。
图1：当雄泥炭地植物残体纤维素氧同位素记录与该区域其他印度夏季风记录的对比
整体而言，全新世印度夏季风变化受NHSI的影响，但是近两千年印度夏季风的异常变化表明其不足以单独解释这种大规模的水文气候波动。热带海洋作为印度夏季风的发源地，在影响这些异常水文气候变化方面发挥了至关重要的作用。本研究中的“2-kyr shift”和“2-kyr dry event”现象可能与阿拉伯海西部和太平洋暖池海表温度的上升有关。本研究首次在泥炭地植物纤维素氧同位素中证实了印度夏季风的“2-kyr shift”现象，并揭示了研究区植物残体纤维素氧同位素对印度夏季风变化的良好响应，以及海洋-大气环流在调节百年/千年区域水文气候变率中所起到的重要作用。
图2：本研究印度夏季风变化记录及其潜在驱动因素
该论文的第一作者为博士研究生王洁，通讯作者为洪冰研究员。该研究得到中国科学院战略性先导专项（B类）“亚太多尺度气候环境变化动力学”（专项编号：XDB40000000）、国家自然科学基金项目（41773140）项目的资助。相关成果已发表在国际著名第四纪科学学术期刊《Quaternary Science Reviews》上。
论文信息：Wang. J., Peng H., Uchida. M., Zhao. H., Ding H., Yao. H., Li, Z., Hong. B*., Hong., Y., Holocene dynamics of the Indian summer monsoon inferred from a high-resolution peat α-cellulose δ18O record on the Tibetan Plateau. Quaternary Science Reviews, 2024, 342, 108913.