地球环境所揭示早全新世高纬冰盖退缩导致东亚夏、冬季风差异化响应

在全球变暖背景下，极地冰盖的快速融化正成为地球气候系统的关键“临界点”，不仅推动海平面上升，更可能深刻影响全球大气与海洋环流格局。作为对人类社会影响最深远的区域气候系统之一，东亚夏、冬季风在冰盖消融背景下的响应机制与未来趋势备受关注。然而，冰盖退缩对东亚夏、冬季风的长期差异性影响仍缺乏清晰认识。

近日，中国科学院地球环境研究所黄土与气候变化团队通过对中国黄土高原西部巴谢剖面的高分辨率多指标分析，重建了全新世以来东亚夏、冬季风的演化过程。研究发现，代表夏季风强度的Rb/Sr比值和磁化率，以及反映冬季风变化的Zr/Rb比值和粒度指标，在全新世早期呈现出显著的“差异化响应”特征：夏季风在早全新世一直保持偏弱状态，直到进入中全新世才开始增强；而冬季风则自早全新世初期起持续减弱，于约9.8 ka达到最弱状态，随后又逐渐增强（图1）。

研究团队认为，早全新世残余的北半球高纬冰盖通过维持较高的地表反照率并抑制水汽向北输送，显著削弱了东亚夏季风的水汽输送能力。尽管冰盖在逐步退缩，但在约8 千年前之前，其仍保持着相当规模，使夏季风长时间受限于中低纬地区，难以进一步北移。直到劳伦泰德冰盖大幅消融后，东亚夏季风才迅速增强，表现出典型的延迟响应特征。与之形成鲜明对比的是，东亚冬季风在同一时期却呈现持续减弱的趋势。随着冰盖的逐渐消融，极地与中纬度间的温度梯度逐渐减弱，西伯利亚高压同步衰退，导致冬季风强度长期减弱。东亚夏、冬季风的这种差异化响应揭示了冰盖退缩对季风系统的复杂调控作用。

该研究为理解冰冻圈变化与季风系统之间的长期耦合提供了新的古气候证据，对评估未来高纬度冰盖退缩可能引发的区域水循环与气候风险具有重要启示意义。该成果以“Asymmetric response of East Asian summer and winter monsoons to high-latitude ice-sheet retreat during the early Holocene”为题发表在国际地学期刊Global and Planetary Change上。论文第一作者为刘星星副研究员，孙有斌研究员和刘星星副研究员为共同通讯作者。

本研究得到了国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会等项目的联合资助。

文章链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S092181812500476X

图1 巴谢剖面（BX）东亚夏、冬季风记录与区域和全球环境指标对比