冰芯和海洋沉積記錄冰期時段的氣候快速變化，但鮮有關于溫暖間冰期氣候突變的演化特征與機理的報道。探究過去溫暖期氣候突變的特征和機理，是預估未來變化趨勢以及應對極端氣候事件的重要前提。渭河盆地鉆孔揭示更新世間冰期季風氣候快速變化，為理解全球變暖引起的極端事件頻發提供了歷史相似型理解。
近日，中國科學院地球環境研究所研究團隊聯合比利時、美國、瑞士、澳大利亞等的學者，在受東亞季風影響顯著的渭河盆地，通過環境鉆探獲取512米高質量鉆孔巖芯，開展了磁性地層、沉積環境、古氣候變化等方面研究，旨在重建高分辨率更新世亞軌道-千年尺度東亞季風變化歷史。
巖芯古地磁結果記錄了布容/松山極性轉換界限以及Jaramillo和Olduvai極性亞時巖心底部年齡約1.95 Ma。粒度參數變化表明，對湖平面波動響應敏感的平均粒徑和細顆粒組分含量，均表現出冰期-間冰期至千年尺度變化特征。沉積相分析顯示，鉆孔頂部25米為次生黃土，下部為濱-淺湖和三角洲前緣的交互相沉積。
戶縣鉆孔粘土含量變化反應了季風降水影響的湖面波動，表現出顯著的亞軌道和千年尺度波動。類似的半歲差信號在東亞其他湖泊記錄中均有顯示，但1/4歲差和千年尺度波動在戶縣巖芯記錄中更為清晰。間冰期季風氣候表現出不穩定性特征，與兩半球低緯夏季風太陽輻射極大值驅動相關，不同于北大西洋深海沉積記錄的氣候突變事件冰期加劇。
數值模擬結果表明，間冰期半歲差尺度季風氣候變率與兩半球低緯地區夏季太陽輻射極大值相關，北半部球夏季輻射直接影響海陸熱力差異加強夏季風，而南半球夏季輻射則通過影響跨赤道的潛熱和水汽輸送增強夏季風。但是，1/4歲差和千年尺度的季風變率無法同低緯動力過程直接相連。
渭河盆地高分辨率的地質記錄，為預測未來更為頻發的極端氣候事件提供了線索。深海氧同位素階段11和全新世的氣候變化對比表明，若無人類活動干擾，當前溫暖期至少持續1.2萬年，但季風強度將在2千年后減弱，且伴隨極端干旱事件發生。
相關研究成果發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。研究工作得到國家自然科學基金、深地國家科技重大專項、國際大陸科學鉆探計劃等的支持。
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