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青藏高原抬升历史与季风气候演变研究取得新进展

时间:2019-11-05  来源:古生态研究组  浏览次数:   编辑:苏涛     打印  字体: 关闭

  青藏高原抬升过程以及东亚季风气候演变历史,对于塑造亚洲生物多样性的现代格局起着至关重要的作用。但是目前对于相关的科知识题还缺乏足够的认识,不同学者提出了截然不同的观点。近期,版纳植物园古生态研究组与英国布里斯托大学Paul Valdes教授等人合作,利用古植物学、模型模拟、地球化学指标等多方面的证据,为青藏高原抬升历史和亚洲季风气候演变提出了全新的观点。 

  研究团队对Botsyun等(2019)发表在Science上的研究论文“Revised paleoaltimetry data show Tibetan Plateau elevation during the Eocene”进行了评论。利用布里斯托大学开发的HadCM3L模型对始新世路德期(4800-4100万年)青藏高原不同古高度状态下的降水氧同位素进行模拟,该模型是大气-海洋-植被耦合综合模型,考虑到了影响降水氧同位素分布的多种主要因素。模拟结果显示了地形高度和降水氧同位素关系符合瑞利分馏模型,即海拔越高、氧同位素越负。该模拟揭示了青藏高原主体实际地貌格局可能比Botsyun等人模型认为的更为复杂,为今后的相关研究指明了方向,成果发表在Sciencehttps://science.sciencemag.org/content/sci/365/6459/eaax8474.full.pdf)。

  此外,研究团队利用大气循环模型和地质学证据,分析了1.5亿年以来季风气候演变的控制因素。和以往的研究认为大气二氧化碳浓度控制季风气候的观点不同,研究团队发现古地理因素至关重要:由于晚白垩纪以来印度板块向北漂移与欧亚板块碰撞,导致了降雨量的增加,从而使得由热带辐合带型的古季风气候转变为海洋风占主导的现代季风气候。正是由于青藏高原及其邻近地区山体的抬升,阻挡了大陆干冷空气的传输,增强了印度洋及南中国海向陆地的水汽传送能力。相关研究还发现,东亚的古季风气候早在白垩纪早期就已形成。相关的成果发表在Science Advanceshttps://advances.sciencemag.org/content/5/10/eaax1697)。 

  上述两项研究属于由国家自然科学基金(41661134049)和英国环境研究理事会(NE/P013805/1)联合资助的中英合作重点项目的阶段性成果。 

  近年来,古生态组参加了科技部和中科院组织的第二次青藏高原综合科学考察研究,联合模型模拟、地质学、古生物学、地球化学等领域的国内外科研力量,积极推动青藏高原新生代植物多样性演变及古环境变化方面的研究,取得了一系列阶段性的研究成果,近期以版纳植物园为第一署名单位在Science AdvancesNational Science ReviewGondwana Research等国际主流学术期刊发表了多篇相关的研究论文。 

  青藏高原古地理和δ18O模拟 

  (A) 始新世路德期(Lutetian, ~4800-4100万年)古地理重建;(BHadCM3L气候模型模拟的6-9月平均降水氧同位素δ18O;(CBotsyun(2019)的平均降水δ18O模拟结果 

  不同地质时期东亚季风的大气动力学驱动机制 

    

 

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