The Innovation “绿色撒哈拉”的地表景观转嫁驱动中国北方水文天气的突变和新石器文明转型

发布时间:2024-02-02 00:23:02    浏览:

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  撒哈拉地域陆表景观转移通过海洋-大气遥闭联影响东亚夏日风的强度,是驱动受东亚夏日风影响的中国北方新石器文明转化的闭头要素。本酌量通过重筑中国北方类型湖泊流域(岱海)过去1万年以还湖泊水位颠簸史乘,欺骗水文模子对全新世东亚夏日风降水转移举办定量筹划,并评估了季风北部边境转移进程。酌量结果发觉,除了地球轨道参数、冰量和大气CO

  2等要素以表,地表下垫面的转移对东亚夏日风降水突变拥有厉重影响,也是驱动中国北方新石器文明转型的闭头要素。

  东亚季风区地球天气体系的乍然转移会直接影响地气互相感化之间的非线性反应(如植被-天气互相感化),其速率疾、幅度大、影响广,导致人类难以适当,是地球科学规模酌量的热门之一。大方酌量讲明,纵然东亚夏日风的强度和赓续时辰产生衰弱的转移,也不妨会对该地域的经济和社会坐蓐发生深远影响;而表征东亚夏日风强度的一个闭头目标是其北部边境,代表东亚夏日风所能达到最北部的地位。从地舆上看,季风的北部边境平常平行或亲昵400毫米/年的年降水等值线。这一边境相近区域对东亚夏日风的转移特别敏锐,也许很好地响应东亚夏日风北部边境的挪动状况。中国北方地域恰恰位于东亚夏日风边境相近,该地域也分散了大方新石器文明遗址,为长远认识天气转移与文明社会转型之间的相干供应了名贵案例。

  古天气记实讲明早中全新世东亚夏日风向北扩展起码约300公里,但形式模仿(Palaeoclimate Modelling Intercomparison Project3 (PMIP3) and the Transient Climate Evolution-21 ka (TraCE-21 ka))平常难以再现东亚夏日风北部边境这样大幅度的扩张,其根底缘由是这些模子将轨道参数动作要紧的边境条款,不妨漠视了地表景观的宏大转移,更加是撒哈拉地域地表景观的激烈转化。早至中全新世时间,撒哈拉地域阅历了一个很是潮湿的岁月,平常被称为“绿色撒哈拉”,正在此时间粉尘排放量昭着低浸,并正在全新世晚期转化为戈壁景观(图1)。这种乍然转化对东亚夏日风的强度和赓续时辰发生了宏大影响。因为缺乏适应的代用目标,对东亚夏日风的时空转移与撒哈拉地域景观转移惹起的反应之间的闭联依旧不显露,以是无法一共评估“绿色撒哈拉”及其完成时对东亚夏日风边沿地域的影响。中国北方对东亚夏日风北部边境的转移高度敏锐,且存储了大方区别时辰的文明遗址,是寻求地表下垫面反应的理念地域。

  本酌量采用光释光测年时间、代用目标和水文模子相联合的形式,通过定量重筑中国北方岱海全新世水位转移和降水形式,旨正在考虑“绿色撒哈拉”及其完成时对中国北方水文天气转移的影响及其与新石器岁月遗址生长的闭联。结果讲明岱海地域8-5千年前崭露了高湖面,高湖面岁月年降水量抵达~700毫米才可能维护其水位;5-4千年前湖面乍然消浸,对应的降雨也裁减到~550毫米,岱海地域5-4千年水文天气条款的乍然转化与绿色撒哈拉的完成时辰相划一。通过模仿发觉绿色撒哈拉岁月东亚夏日风明显加强,北部边境向北胀动;绿色撒哈拉完成时,东亚夏日风明显削弱。已有酌量讲明发觉撒哈拉植被掩盖度时,北非的粉尘输送裁减,季风加强,导致了沃克环流西移,西太副高北移,别的绿色撒哈拉岁月西风带北移,以上要素协同导致中国北方担当更多降雨,反之亦然,从而使得该区域产生大干旱事变(图1)。别的通过植被模仿(LPJ-GUESS)发觉,撒哈拉地域景观的转移将导致中国北方植被坐蓐力消浸,迫使人们由农业转化为农牧业相联合的坐蓐格式,以应对~150毫米降水量的裁减和农业坐蓐力大幅消浸。最终当东亚夏日风南移时,文明遗址与其北部边境隔绝缩短,水文天气担心靖,从而更容易受到特大干旱的影响。

  本酌量结果讲明,撒哈拉地域的地表景观转移对东亚夏日风有着很是厉重的影响,撒哈拉地域的植被掩盖和粉尘开释将通过海洋-大气遥闭联对东亚夏日风发生厉重影响,并正在中国北方新石器文明社会转型方面阐述闭头感化。固然地表植被和粉尘排放的转移平常归因于地球轨道转移主导的天气转移,但本酌量讲明,植被和粉尘自身可能反应到天气体系中,从而明显影响季风降水。这项劳动夸大了东亚地域水文天气对地球边境条款突变的敏锐性。

  隆 浩,中国科学院南京地舆与湖泊酌量所酌量员、博士生导师,中国科学院青年改进鞭策会优越会员,德国洪堡学者。要紧从事湖泊演化与水文天气转移、光释光年代学与第四纪境遇等酌量,以第一/通信作家正在The Innovation, Sci. Bull., Earth Sci. Rev., EPSL, GRL等SCI刊物上公布论文50余篇景观。The Innovation “绿色撒哈拉”的地表景观转嫁驱动中国北方水文天气的突变和新石器文明转型

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