科学家发现中国6000年水文突变关键机制
近日，中国科学院地球环境研究所博士薛刚在Nature Index期刊《地球物理研究：大气学》Journal of Geophysical Research: Atmospheres上发表研究成果，论文的第一作者为薛刚博士。
深入理解区域水文气候变化及其驱动机制，对于提高未来水文变化预测的准确性具有重要意义。华中地区是人口稠密、农业发达的核心区域，了解该区域水文演化特征及其驱动机制对生态系统稳定、水资源可持续管理具有重要影响。尽管已有研究通过区域水文记录对比分析，指出厄尔尼诺与南方涛动（ENSO）、西风急流等因素可能对中国中部降水格局产生重要影响，但由于仍缺乏高分辨率记录，这些驱动因子的具体影响程度、作用范围及时空演变特征仍有待厘清。
黄河中下游（红色）和长江中游（紫色）局地水文PCA结果与北大西洋冰筏碎屑事件、印太暖池SST及石笋氧同位素在千年尺度上的对比。地球环境所供图
针对这一问题，中国科学院地球环境研究所气候变化集成-模拟-同化-预测（CLIMAP）团队基于秦岭南坡石笋碳同位素及微量元素分析，重建了该区域过去6000年以来的高分辨率区域水文记录。通过与中部其他水文记录进行对比，研究人员发现印度洋-太平洋暖池（印太暖池）海表温度与西太平洋副热带高压（西太副高）位置的协同变化，在百年至千年尺度上主导了中国中部降水的空间异质性及水文突变事件的强度。
当印太暖池海表温度升高时，西太副高向东北移动，导致黄河中下游降水增加，长江中下游地区降水减少；相反，当印太暖池温度降低时，降水分布呈相反趋势。此外，西太副高变率的增强进一步加剧了区域极端降水的强度。本研究强调了西太副高在调控我国中部地区水文气候空间异质性与极端水文事件中的关键作用，并为揭示其在不同时间尺度下的驱动机制提供了新的证据。
黄河中下游（红色）和长江中游（紫色）局地水文PCA结果与印太暖池SST及其变率的对比。地球环境所供图
该研究由来自地球环境研究所、西安交通大学、西北大学、西安地球环境创新研究院等多家单位的研究者共同完成。本研究得到了国家自然科学基金（92358302, 42102231, 42130503 及 41888101），中国科学院战略性先导科技专项（XDB 40010200）、黄土与第四纪地质重点实验室开放基金（SKLLQG2115）等项目的共同资助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2024JD042735
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