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青藏高原西部花粉记录揭示晚全新世亚洲季风移动路径

2019-10-09 13:59:59  阅读:6225 作者:责任编辑。陈微竹0371

青藏高原及周边山地贮存了地球上除南北极以外的大部分冰川资源,也是许多大江大河的发源地,被称为亚洲“水塔”。近年来,因为高原冰川的快速融化,其水汽的来历及影响因子等问题遭到科学界的遍及重视。

青藏高原西部的帕米尔高原、喀喇昆仑山以及西昆仑发育有许多大型冰川(如慕士塔格-公格尔冰川等)。近十年到百年气候以及冰川记载研讨显现,青藏高原西部的水汽来历首要受控于西风环流。但是,对该区域较长时间尺度上(如千年、轨道)水汽来历的知道还很含糊,季风与西风环流体系对冰川的构成及开展的奉献也知之甚少。

绚丽的青藏高原

供图:沈韦

NEW RESEARCH

近来,地球科学范畴威望期刊《Geophysical Research Letters》以“Palynological evidence of late Holocenepaleo-monsoon in eastern Pamir”为题,在线报导了中科院古脊椎所/生物演化与环境杰出中心李小强研讨团队在青藏高原西部帕米尔高原的最新研讨成果。该项研讨使用地层中远间隔传达的花粉记载示踪晚全新世时期亚洲季风的移动途径及潜在的水汽运送通道,为知道青藏高原西部地区较长时间尺度的水汽来历、季风移动形式及现代大气环流监测等供给了新视角和新途径。

植物开花后,大多数花粉会散落在其母体植物周围,很少部分花粉会被较强的地表风释放到高空,成为大气气溶胶粒子的有机组分之一。同其他气溶胶组分(如粉尘、黑炭等)相同,在有利的气候条件下,花粉能够在大气中悬浮数天并传达到几千公里以外的当地。现代花粉传达、堆积进程研讨标明花粉的远间隔传达与大气环流关系密切。因而,远间隔传达花粉能够用于追寻大气环流的轨道。

赵克良等研讨人员在帕尔米尔高原东部喀什地区乌帕尔剖面晚全新世堆积物中发现了多种乔木花粉类型(图1)。依据已有表土以及堆积物花粉记载研讨结果,这些花粉为远间隔传达而来,其间以铁杉属(Tsuga)最具有代表性。铁杉在亚洲首要散布于喜马拉雅山区至我国秦岭以南的亚热带山地,南界达北回归线邻近,北达日本本州中部。铁杉林是我国亚热带山地植被笔直带中的一个明显类型,特别是在青藏高原东南缘山地(包含滇西北、川西)植被中占有非常明显的位置。

图1 乌帕尔剖面晚全新世堆积物中发现的远间隔传达花粉类型。松属(Pinus)、冷杉属(Abies)、铁杉属(Tsuga)、栎属(Quercus)、栗属(Castanea)、胡桃属(Juglans)、化香树属(Platycarya)、榛属(Corylus)、椴属(Tilia)、楝科(Meliaceae)、漆树科(Anacardiaceae)、桦属(Betula)和鹅耳枥属(Carpinus)

供图:赵克良

依据现代亚洲铁杉属生境,喀什地区在全新世时期不行能有铁杉属成长,其很可能是从青藏高原东南缘传达而来。为了追溯地层中铁杉属花粉的来历,研讨人员使用拉格朗日混合单粒子轨道模型(HYSPLIT 4),对铁杉花期时段(3、4、5月)研讨地址的气流后向轨道进行了模仿。模仿轨道显现现代气候条件下,存在春季时段从青藏高原东南缘到喀什地区的气流轨道(图2)。这标明在全新世时期,季风气流能够将青藏高原东南缘的铁杉花粉带到帕米尔高原东部的喀什地区,其所通过的途径可视为古季风移动途径的类似型之一。

图2 2018年春季3月(红线)、4月(橙色)、5月(蓝色)气流后向轨道;黑色虚线表明从青藏高原东南缘到帕米尔东部气流的暗示途径;黄色圆点表明青藏高原地区全新世铁杉花粉记载地址。

供图:赵克良

为了深入探讨来自东南途径的气流能否给研讨区域带来降水,研讨人员对近20年来(2001-2018)春季时段日降水量大于10mm日期的水汽来历进行了后向轨道追寻,发现某些天的降水与东南途径气流直接相关。研讨结果显现印度季风强度较高时(如早、中全新世)东南途径气流对帕米尔高原东部的水汽运送不行忽视,一起提出,评价季风降水对青藏高原西部冰川构成与开展的奉献,仍然是一项具有挑战性的作业。

作者:赵克良

修改:沈韦

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