近日,我院物理海洋与遥感教研室江蕾蕾博士为第一作者的最新研究成果“ Co-intensification of the East Asian Winter Monsoon and ENSO during the Mid-Holocene Transition: Coral evidence from the northern South China Sea ”正式发表于国际地学领域权威期刊Journal of Geophysical Research: Oceans。该研究利用南海北部珊瑚Sr/Ca指标高分辨率重建了3854–3800年前的海表温度变化,揭示了中晚全新世气候转型期东亚冬季风与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的同步增强机制,为理解4.2千年气候事件提供了关键的动力学框架。
东亚冬季风与ENSO是全球气候系统中紧密耦合的两大环流系统。冬季风强寒潮可以深入热带,触发赤道西风异常,促进厄尔尼诺事件的形成;而厄尔尼诺又可通过大气遥相关削弱冬季风。然而,在百年至千年尺度上,二者如何协同演化一直是古气候学界争论的焦点。其中,距今约4200–3800年的“4.2千年事件”作为中全新世暖期向晚全新世降温的关键转折,其成因究竟是源于高纬度过程还是热带海洋变革,始终悬而未决。解开这一谜题的关键,在于获取关键海域高分辨率、精确定年的古气候记录。
针对这一科学问题,研究团队以西沙群岛永兴岛的一株中晚全新世澄黄滨珊瑚(Porites lutea)为研究对象,利用其月分辨率的Sr/Ca比值重建了3854–3800年前南海北部连续55年的海表温度序列,取得了以下创新性认识:
1.揭示中全新世末的显著降温与冬季风增强。珊瑚记录表明,3854–3800年前南海北部年均海温较现代低约3.6 ℃,季节性大幅增强。冬季海温变率较现代增大约54%,出现频率更高、幅度更大的极端冷事件,有力地证明了此时东亚冬季风的显著增强。这为东亚冬季风在约4300年前偏弱、约3800年前转强的关键转变,提供了可靠的温度代用证据。
2.发现ENSO变率大幅增强及热带太平洋平均态转型。该时期ENSO频段的海温变率较现代增大了约57%,且在3830年前后,厄尔尼诺事件频率超过拉尼娜事件,标志着热带太平洋由“类拉尼娜”平均气候态向“类厄尔尼诺”平均气候态的转变。团队通过整合整个热带太平洋的高分辨率古ENSO记录,厘清了4400–3700年前ENSO活动由弱转强、平均态发生转折的完整图景。
3.提出东亚冬季风与ENSO协同演化的“动态放大器”机制。研究提出,4.2千年事件并非单纯的寒冷或干旱事件,而是海气耦合系统的根本性重组。在轨道驱动的北半球高纬度降温与“绿色撒哈拉”终结导致的赤道辐合带南移等共同外强迫作用下,增强的东亚冬季风充当了关键的“动态放大器”:频繁的寒潮促发极端的厄尔尼诺事件,通过非线性整流作用逐步改变了热带太平洋的长期平均态,最终形成了冬季风与ENSO同步增强的独特格局。
本研究不仅为理解4.2千年气候事件的动力学成因提供了关键的海洋视角,也揭示了东亚季风-热带海洋相互作用在百年尺度上超出现代观测认知的复杂反馈方式,为预估未来全球变暖背景下ENSO与东亚冬季风的变化趋势提供了新的历史佐证。
本研究得到了国家重点研发计划(2023YFF0804801)等项目的资助。
论文具体信息如下:
Jiang Leilei, Zhao Bailing, Yu Kefu, Huang Ziyun, Zhou Xu, Zhang Chuhui, & Huang Dahua. (2026). Co‐intensification of the East Asian winter monsoon and ENSO during the mid‐Holocene transition: Coral evidence from the northern South China Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 131, e2026JC024268. https://doi.org/10.1029/2026JC024268

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文字作者:江蕾蕾
图片来源:期刊论文
编辑:周剑、黄葳葳
一审一校:周剑
二审二校:刘旗扬
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