CD：“小冰期冬季偏暖”的意外發(fā)現(xiàn)

喀喇昆侖山區(qū)冰川的異?，F(xiàn)象如穩(wěn)定或前進（Karakoram Anomaly），是近十余年來冰川學和氣候?qū)W共同關注的前沿和熱點問題。由于冰川響應氣候的滯后時間可達幾十甚至上百年，揭示這一異?，F(xiàn)象的原因和發(fā)生機制，首先需要有長期的氣候資料。目前，這一地區(qū)僅有近五六十年的降水觀測數(shù)據(jù)，尚難以達到冰川滯后期的長度。

為了獲取長期的冬季降水量變化信息，中科院青藏高原所生態(tài)系統(tǒng)格局與過程團隊、高寒生態(tài)重點實驗室、青藏高原地球科學卓越創(chuàng)新中心朱海峰研究員在巴基斯坦喀喇昆侖山地區(qū)（圖1）開展樹輪早材氧同位素研究。該研究擬基于樹輪氧同位素“降水量效應”，通過樹輪早材氧同位素分離得到冬季降水量信息。

但是，研究結(jié)果卻出乎研究人員的預期：（1）樹輪早材氧同位素結(jié)果反映的并非冬季降雨量，而主要是冬季（1-5月）溫度（圖2a）。（2）喀喇昆侖山區(qū)20世紀的冬天并非最暖，在小冰期1650-1750年間，冬季溫度比20世紀高出約0.94℃（圖2b），異于古氣候?qū)W研究中“小冰期偏冷”的常規(guī)認識。（3）“小冰期冬季偏暖”并非喀喇昆侖山區(qū)的孤立現(xiàn)象。古里雅冰芯和阿拉斯加冰芯氧同位素等記錄表明，這一現(xiàn)象同樣存在于高原西部、北美北部（圖3），北極極渦變淺和東移可能與遙遠的空間一致特征對應（圖4）。

研究結(jié)果進一步表明，（1）前期發(fā)表在Nature的喀喇昆侖山區(qū)千年降水量變化序列（Treydte et al., 2006），其低頻變化可能不是降水而是冬季溫度。（2）開展更多的冬季長期氣候變率研究很有必要，有待進一步揭示北極地區(qū)與第三極地區(qū)的大氣環(huán)流聯(lián)系。

該研究成果近期在Climate Dynamics發(fā)表。

文章全文鏈接如下：https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-021-05736-6

圖1 研究區(qū)（Bargrot）地圖

圖2 （a）冬季（1-5月）溫度重建（紅線）和實測（藍色）對比；（b）冬季溫度重建序列（1627-2013，紅線）。其中藍線表示實測的溫度序列，陰影為95%的置信區(qū)間

圖3 “小冰期暖和”的其他證據(jù)

（a）與西昆侖山古里雅冰芯氧同位素序列的對比；（b）與南美阿拉斯加冰芯氧同位素的對比；（c）與南美魁北克地區(qū)冰橋形成頻數(shù)的對比。其中，紅線表示重建冬季溫度序列的41年樣條函數(shù)結(jié)果，藍色線條或柱子表示其他序列結(jié)果。

圖4（a）1948-2019年期間冬季溫度高5年 (2007, 2004, 2010, 2009，2006) 與冬季溫度最低5年（1957, 1975, 1968, 1991，1967）溫度差異；（b) 極端冷暖年份位勢高度差值

來源：中國科學院青藏高原研究所 生態(tài)系統(tǒng)格局與過程團隊