5月25日，《Science》雜志以研究論文形式（Research Article）刊登了美國(guó)亞利桑那大學(xué)教授Warren Beck和九三學(xué)社中央原常委、中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所研究員周衛(wèi)健共同領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在利用中國(guó)黃土10Be重建古降水研究中取得的最新成果——《黃土10Be記錄的55萬(wàn)年以來(lái)東亞季風(fēng)降水變化歷史》（A 550,000-year record of East Asian monsoon rainfall from 10Be in loess）。這是中美伙伴團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)10多年的合作，在黃土10Be環(huán)境示蹤領(lǐng)域取得的一項(xiàng)原創(chuàng)性科學(xué)成果。
周衛(wèi)健向Warren Beck介紹黃土地層
據(jù)周衛(wèi)健介紹，中美合作團(tuán)隊(duì)對(duì)采集自中國(guó)黃土高原南部的中更新世以來(lái)黃土樣品，利用超高靈敏度加速器質(zhì)譜，開(kāi)展宇宙成因核素10Be測(cè)試分析與示蹤研究，首次定量重建了黃土高原所代表的亞洲季風(fēng)區(qū)，最近55萬(wàn)年以來(lái)的降水變化歷史，突破了以往在多數(shù)研究中主要應(yīng)用一些氣候代用指標(biāo)定性描述干濕氣候變化歷史的局限。通過(guò)綜合對(duì)比三寶洞石筍氧同位素、底棲有孔蟲(chóng)δ18O所代表的全球冰量、紅海古海平面、北緯65°N夏季太陽(yáng)輻射以及南北半球夏季30°N-30°S太陽(yáng)輻射梯度記錄，研究人員論證了南北半球低緯夏季太陽(yáng)輻射梯度是驅(qū)動(dòng)亞洲季風(fēng)氣候的首要因素。
55萬(wàn)年以來(lái)黃土10Be示蹤的降雨量與三寶洞石筍氧同位素、北緯65°N夏季太陽(yáng)輻射、紅海古海平面和底棲有孔蟲(chóng)δ18O比較
周衛(wèi)健等在2007年和2014年利用黃土10Be開(kāi)展末次間冰期以來(lái)亞洲季風(fēng)降水重建的論文中，曾提出南北半球低緯夏季太陽(yáng)輻射梯度對(duì)亞洲季風(fēng)產(chǎn)生重大影響的思想(Zhou et al., 2007, Radiocarbon；Zhou et al.,2014,JGR)。本文則詳細(xì)揭示了低緯南北半球間的夏季太陽(yáng)輻射梯度影響亞洲夏季風(fēng)強(qiáng)度變化的動(dòng)力學(xué)聯(lián)系：低緯南北半球間的夏季太陽(yáng)輻射梯度影響季風(fēng)氣團(tuán)在對(duì)流層上部輻散外流的模式，當(dāng)有更多的氣團(tuán)輻散外流到南印度洋高壓（馬斯克林高壓），印度夏季風(fēng)增強(qiáng)，而西北太平洋夏季風(fēng)減弱；反之，當(dāng)有更多的氣團(tuán)輻散外流西北太平洋副熱帶高壓時(shí)，西北太平洋夏季風(fēng)加強(qiáng)，而印度夏季風(fēng)減弱。這兩個(gè)季風(fēng)子系統(tǒng)相對(duì)強(qiáng)度的變化，改變著從這兩個(gè)高壓區(qū)域，輸送到東亞季風(fēng)區(qū)水汽的比例。低緯南北半球間的夏季太陽(yáng)輻射梯度可通過(guò)影響印度洋輸送到南大西洋的洋流系統(tǒng)，從而影響北大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流(AMOC)，進(jìn)而控制著北半球高緯地區(qū)的冰量，表明季風(fēng)環(huán)流也是驅(qū)動(dòng)冰期/間冰期全球氣候變化的重要因素。
不同夏季太陽(yáng)輻射梯度下亞洲季風(fēng)環(huán)流模式
經(jīng)典的米蘭科維奇理論認(rèn)為北半球高緯太陽(yáng)輻射是驅(qū)動(dòng)全球氣候變化的動(dòng)力，包括低緯度的季風(fēng)氣候變化也受高維太陽(yáng)輻射變化調(diào)制，而本研究在一定程度上挑戰(zhàn)了經(jīng)典的米氏氣候理論、尤其是高緯氣候驅(qū)動(dòng)假說(shuō)。這一結(jié)果使研究人員重新審視熱帶亞熱帶地區(qū)所代表的低緯氣候過(guò)程對(duì)全球氣候變化的作用。在地球軌道參數(shù)調(diào)制下，夏季南北半球低緯接收太陽(yáng)輻射的梯度，也是驅(qū)動(dòng)亞洲季風(fēng)氣候變遷的重要機(jī)制。這一結(jié)果也為數(shù)值模擬研究提供了可靠的邊界條件，為理解全球氣候變化機(jī)制提供了新的認(rèn)識(shí)。
