了解过去间冰期的气候变化特征以及驱动机制，有助于增强我们对现今温暖期的认识，同时也可以为未来气候变化趋势的预测提供历史相似型和气候变化机制的理解，为我国应对全球和区域气候变化提供科学依据。在中更新世期间大约43万年之后的间冰期的全球冰量要小于43万年之前的间冰期，全球大气CO₂浓度也在43万年之后的间冰期出现明显的升高，这个转折也被称为中布容转型（MBT），MBT一直是国际古气候学研究的前沿热点问题。一般认为中布容转型之后（post-MBT）的间冰期要强于中布容转型之前（pre-MBT）的间冰期。通过收集对比亚洲不同地区90万年以来的降水记录，发现黄土高原和中亚塔吉克斯坦地区post-MBT间冰期的降水要高于pre-MBT间冰期，而其他大多数地区post-MBT间冰期的降水大体上要低于pre-MBT间冰期。轨道参数、CO₂浓度和全球冰量变化、以及青藏高原隆升都无法解释这一现象。中亚东部的新疆伊犁盆地中更新统黄土沉积为研究MBT前后气候变化提供了良好的地质载体。

　　图1 新疆伊犁盆地霍城三宫乡黄土钻探

　　中科院地球环境所中亚黄土研究组以新疆伊犁盆地最厚(202m)的黄土钻探岩心为基础（图1），通过最近提出的指示风强度的指标分选系数重建了过去90万年以来西伯利亚高压强度的变化，而西伯利亚高压强度主要受北半球高纬温度或冰盖的影响，因此，分选系数可以间接反映北半球冰量的变化。研究组发现post-MBT间冰期深海氧同位素MIS 11（42.4-37.4万年）、MIS 9（33.7-30万年）和MIS 7（24.3-19.1万年）的北半球冰量要多于pre-MBT间冰期，与全球冰量的变化特征不一致（图2），进一步认为这个3间冰期的南北半球冰量出现显著的不对称性。通过CESM1.2模式模拟了间冰期北半球冰盖增加，对亚洲地区降水变化的影响，发现模拟的年降水量的结果与地质记录能够较好的对应（图3）。增加的北半球冰盖使得西风环流向南移动，从而东亚夏季风水汽在黄土高原地区辐合，降水增加。同时西风环流增强，给塔吉克斯坦地区带来较多的冬季降水。因此，研究组认为post-MBT间冰期相对增加的北半球冰盖，可能导致了亚洲地区间冰期降水强度变化的空间差异。而MIS 5e (12.3-10.9万年)阶段的降水变化可能是由于南北半球冰量同时减少导致的。

　　图2 亚洲地区90万年以来降水记录的对比（上）和亚洲地区近地面风强指标与北极海冰以及全球冰量记录的对比（下）

　　图3 模拟的北半球冰盖的增加对亚洲地区夏季和年降水量的影响

　　该成果最近发表在国际著名期刊Geophysical Research Letters上，程良清博士为第一作者，宋友桂研究员为通讯作者，参加单位还有陕西师范大学、北京大学、首都师范大学、临沂大学和中科院南京地理与湖泊研究所等。该研究得到了中科院专项B、第二次青藏科考和国家自然科学基金等项目的联合资助。

　　论文链接：Cheng L., Wu Y., Song Y., Yang L., Miao X., Sun H., Qiang X., Chang H., Long H., Dong Z., 2022. Strong asymmetry of interhemispheric ice volume during MIS11, MIS 9 and MIS 7 drives heterogeneity of interglacial precipitation intensity over Asia. Geophysical Research Letters, 49 e2022GL100269. https://doi.org/10.1029/2022GL100269

　　免登录下载：

　　https://onlinelibrary.wiley.com/share/author/FVNICWUUI56UQPMTRM9H?target=10.1029/2022GL100269