中科院地球環(huán)境研究所孫有斌團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國(guó)、英國(guó)和瑞士的科學(xué)家，綜合分析了來(lái)自海洋和陸地4個(gè)百年分辨率的元素比值變化序列，探討了更新世以來(lái)千年尺度氣候變率特征及其與軌道參數(shù)變化的關(guān)系。日前，相關(guān)成果在線發(fā)表于《自然—地球科學(xué)》。

來(lái)自陸地、海洋和冰芯的大量記錄表明，最近80萬(wàn)年地球氣候經(jīng)歷了千年尺度快速變化，其振幅與冰期旋回有關(guān)。但是在中更新世氣候轉(zhuǎn)型之前，全球冰期旋回變幅較小且周期較短，氣候快速變化與冰期旋回的關(guān)系尚不清楚。

研究中的4個(gè)高分辨率記錄分別來(lái)自北大西洋冰筏事件核心區(qū)U1308孔、伊比利亞海岸U1385孔、巴爾干半島奧赫里德湖和中國(guó)黃土高原古浪黃土。基于末次冰期北半球氣候突變事件的同步性，研究人員利用中國(guó)石筍δ18O記錄作為基準(zhǔn)曲線，調(diào)整了60萬(wàn)年來(lái)4種元素比值中的突變事件年齡，60萬(wàn)年之前則利用U1308孔Si/Sr比值，作為其他3個(gè)記錄的年齡靶曲線，構(gòu)建了4個(gè)元素比值變化的同步時(shí)間序列。

結(jié)果表明，千年尺度變幅在10萬(wàn)、4萬(wàn)和2萬(wàn)年波段表現(xiàn)出明顯的周期性。“通過(guò)對(duì)千年尺度變幅與冰量和軌道參數(shù)進(jìn)行交叉小波分析，我們發(fā)現(xiàn)在10萬(wàn)和4萬(wàn)年周期上千年尺度變率明顯受到冰量變化調(diào)制，尤其是在中更新世氣候轉(zhuǎn)型之后。”孫有斌說(shuō)，“在4萬(wàn)和2萬(wàn)年頻段上，千年尺度氣候變幅持續(xù)受到地軸傾斜度和歲差影響。”

論文作者將4個(gè)元素比值歸一化后進(jìn)行整合，生成陸地—海洋集成記錄，從而揭示出千年尺度氣候變化在過(guò)去150萬(wàn)年持續(xù)存在，氣候突變事件的數(shù)量和幅度在冰期和間冰期不同氣候背景下有顯著差異。在中更新世之前，氣候突變的劇烈程度主要受歲差和地軸傾斜度變化的影響，而中更新世之后全球冰量和軌道參數(shù)均可調(diào)制千年尺度氣候事件的變化幅度。

該研究構(gòu)建了一個(gè)更新世千年尺度氣候變化代表性序列，發(fā)現(xiàn)千年尺度氣候變率不僅受冰期—間冰期下墊面的強(qiáng)烈調(diào)制，也受到歲差和地軸傾斜度變化的持續(xù)影響，為評(píng)估軌道和千年氣候變化之間的動(dòng)力關(guān)聯(lián)提供了關(guān)鍵地質(zhì)證據(jù)。（張行勇）