GRL & QSR:青藏高原湖泊沉积物中外来花粉反映了过去大气环流的变化

发布日期:2023-12-12 来源: 字体:[ ]

  受西风和印度季风驱动,青藏高原现代气候和环境经历着显著变化。重建青藏高原过去大气环流的变化,有助于认识其现代气候环境变化规律和预估未来。由于缺乏反映大气环流变化的直接指标,目前,对青藏高原过去大气环流的变化认识不足。青藏高原中西部无林区的湖泊沉积物中广泛存在乔木花粉,这些非本地花粉多为远距离传输而来,一些花粉及其组合具有指示大气环流变化的潜力。  

  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及其合作者分析了高原中西部90个湖泊的表层沉积物花粉。根据主要乔木花粉的分布状况,结合其母源植物的分布、花期及当时的风场状况,识别出铁杉花粉可以指示春季经向环流(从南到北)的强度,而雪松花粉可以反映西风环流的变化。  

  据此,研究团队重建了高原西南部(塔若错)过去大气环流的影响变化:  

  1)塔若错地区的铁杉花粉主要在春季来自青藏高原东南部。铁杉花粉记录显示,早中全新世含量低,而晚全新世含量显著升高,反映了高原西南部早中全新世春季经向环流(从南到北)弱,而晚全新世增强,这与印度季风受早全新世高纬度冰盖残余和中晚全新世厄尔尼诺事件影响密切相关。  

  2)塔若错地区雪松花粉主要在秋季来自西喜马拉雅和地中海地区。雪松花粉记录显示,冷事件期间雪松花粉浓度增多,表明在千年尺度上,西风环流在冷事件期间发生南移并增强,其与低海拔地区记录具有的一致性,反映了西风环流在不同海拔上具有同步变化的特征。  

  上述成果分别在地学领域Top期刊《Geophysical Research Letters》和《Quaternary Science Reviews》上发表。第一作者为我所副研究员马庆峰,通讯作者为朱立平研究员。研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0202)、国家自然基金委(4183117742272223)、中国科学院A类战略性先导科技专项(XDA20020100XDA2007010102)、青藏高原地球系统与资源环境重点实验室(TPESER)青年学者创新计划(QNCX2022ZD-01)等项目的资助。  

 

  论文信息及链接:  

  1.Ma, Q., Zhu, L.*, Wang, J.*, Ju, J., Wang, Y., 2023. Variations in spring atmospheric circulation on the southwestern Tibetan Plateau during Holocene linked to high- and low-latitude forcing. Geophysical Research Letters, 50, e2023GL103163. https://doi.org/10.1029/2023GL103163

  2.Ma, Q., Zhu, L.*, Wang, J., Ju, J., L , X., Frenzel, P., Haberzettl, T., 2024. Southward shifts and enhancements of the westerlies over the Tibetan Plateau during North Atlantic cooling events. Quaternary Science Reviews, 324, 108440https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2023.108440

 

图1. (a)湖泊表层沉积铁杉花粉含量与现代铁杉林分布,(b)铁杉花期逐日后向气团追踪
 

 


2. 塔若错铁杉花粉记录与其他记录的对比


图3. (A)雪松林分布,(B-C)500和700hpa雪松花期风场

 

图4. 塔若错雪松花粉记录与其他古气候记录的对比