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青藏高原擡升曆史與季風氣候演變研究取得新進展

時間:2019-11-05  來源:古生態研究組  浏覽次數:   作者:蘇濤     打印  字體: 關閉

  青藏高原擡升過程以及東亞季風氣候演變曆史,對于塑造亞洲生物多樣性的現代格局起著至關重要的作用。但是目前對于相關的科學問題還缺乏足夠的認識,不同學者提出了截然不同的觀點。近期,版納植物園古生態研究組與英國布裏斯托大學Paul Valdes教授等人合作,利用古植物學、模型模擬、地球化學指標等多方面的證據,爲青藏高原擡升曆史和亞洲季風氣候演變提出了全新的觀點。 

  研究團隊對Botsyun等(2019)發表在Science上的研究論文“Revised paleoaltimetry data show Tibetan Plateau elevation during the Eocene”進行了評論。利用布裏斯托大學開發的HadCM3L模型對始新世路德期(4800-4100萬年)青藏高原不同古高度狀態下的降水氧同位素進行模擬,該模型是大氣-海洋-植被耦合綜合模型,考慮到了影響降水氧同位素分布的多種主要因素。模擬結果顯示了地形高度和降水氧同位素關系符合瑞利分餾模型,即海拔越高、氧同位素越負。該模擬揭示了青藏高原主體實際地貌格局可能比Botsyun等人模型認爲的更爲複雜,爲今後的相關研究指明了方向,成果發表在Sciencehttps://science.sciencemag.org/content/sci/365/6459/eaax8474.full.pdf)。

  此外,研究團隊利用大氣循環模型和地質學證據,分析了1.5億年以來季風氣候演變的控制因素。和以往的研究認爲大氣二氧化碳濃度控制季風氣候的觀點不同,研究團隊發現古地理因素至關重要:由于晚白垩紀以來印度板塊向北漂移與歐亞板塊碰撞,導致了降雨量的增加,從而使得由熱帶輻合帶型的古季風氣候轉變爲海洋風占主導的現代季風氣候。正是由于青藏高原及其鄰近地區山體的擡升,阻擋了大陸幹冷空氣的傳輸,增強了印度洋及南中國海向陸地的水汽傳送能力。相關研究還發現,東亞的古季風氣候早在白垩紀早期就已形成。相關的成果發表在Science Advanceshttps://advances.sciencemag.org/content/5/10/eaax1697)。 

  上述兩項研究屬于由國家自然科學基金(41661134049)和英國環境研究理事會(NE/P013805/1)聯合資助的中英合作重點項目的階段性成果。 

  近年來,古生態組參加了科技部和中科院組織的第二次青藏高原綜合科學考察研究,聯合模型模擬、地質學、古生物學、地球化學等領域的國內外科研力量,積極推動青藏高原新生代植物多樣性演變及古環境變化方面的研究,取得了一系列階段性的研究成果,近期以版納植物園爲第一署名單位在Science AdvancesNational Science ReviewGondwana Research等國際主流學術期刊發表了多篇相關的研究論文。 

  青藏高原古地理和δ18O模擬 

  (A) 始新世路德期(Lutetian, ~4800-4100萬年)古地理重建;(BHadCM3L气候模型模擬的6-9月平均降水氧同位素δ18O;(CBotsyun(2019)的平均降水δ18O模擬结果 

  不同地質時期東亞季風的大氣動力學驅動機制 

    

 

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