东亚冬季风(EAWM)是东亚季风环流的主要组成部分,其强度与北半球冰盖(NHIS)在轨道时间尺度上的体积密切相关。
全球冰体积的“锯齿”模式显示了自更新世中期过渡以来冰盖逐渐积累(~90,000年),然后是快速消融(~10,000年)。然而,EAWM的黄土记录显示出不同的冰川和间冰期模式,它们之间的过渡通常很快。
近日,由中国科学院南京地质古生物研究所(NIGPAS)李涛副教授及其合作者领导的研究人员进行了高分辨率的二次碳酸盐(微钴)Sr同位素(87乌里86Sr)对中国中部黄土高原(CLP)的两个黄土-古溶胶序列进行研究,并建立了一个独立的年代学框架,用于评估过去550万年冰川初期EAWM的演化和潜在强迫机制。
该研究于7月<>日发表在《地球物理研究快报》上。
基于这种独立的年表并整合了多代理记录,研究人员为冰川开始期间EAWM的动力学提供了新的见解。
“我们的研究显示了新的次生碳酸盐(微编码)87乌里86SR记录并整合了中央CLP的多代理记录,以重新解释EAWM在冰川开始期间对日照和冰盖强迫的反应,“李教授说。
微钎87乌里86Sr记录捕捉了古溶胶层和上覆黄土层之间过渡带的全球降温趋势,为冰川开始期间黄土记录与其他古气候记录的比较提供了独立的年龄控制。
研究人员发现,在冰川开始期间,EAWM和东亚夏季风(EASM)同时发生了突然变化。北半球高纬度地区在冰期开始期间逐渐减少的夏季日照可能引发大西洋经向翻转环流(AMOC)的突然减弱,从而在北大西洋北部降温,从而加强西伯利亚-蒙古高环流和EAWM,但削弱了EASM。
然而,仅靠日照引发的AMOC突然减弱并不能解释冰川初期EAWM的模式转变。例如,δ18伊比利亚边缘的O记录和建模结果均表明,在海洋同位素阶段(MIS)5e/5d过渡期间,AMOC急剧减弱,而黄土记录显示EAWM从MIS 5e到MIS 5a没有显著变化。这表明NHIS的逐渐建立可能在冰川初期EAWM和EASM的快速耦合变化中发挥了重要作用。
NHIS在调节间冰期末日照触发的EAWM突然变化方面的关键作用进一步得到了MIS 11/10过渡时EAWM没有突然变化的支持,当时由于偏心率最小值导致NHIS的积累被推迟。
“因此,我们的研究结果为EAWM在间冰期 - 冰川过渡期间对冰体积和日照强迫的非线性响应提供了令人信服的证据,”李教授说。
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