近年来，全球气候持续变暖，极端气候事件频发，气候系统是否可能跨越关键阈值并引发突变性事件，已成为全球变化研究的重要科学问题。全新世（距今约1.17万年以来）是人类文明形成与发展的重要时期。尽管这一时期气候总体较为温暖、稳定，古气候记录仍显示出显著的千年尺度气候变率，但其形成和维持机制尚不明确。以往研究多关注太阳活动和北大西洋环流的作用，而南半球过程在其中扮演何种角色，仍有待厘清。

地球环境所联合斯德哥尔摩大学、崂山实验室等国内外科研机构，利用EC-Earth气候模式开展了距今8000年以来的全新世瞬态模拟试验，并结合全球304条温度代用记录进行分析。研究发现，过去8000年全球温度存在显著的千年尺度变率，其特征周期约为1350年。在南半球西风、南极海冰与底层水形成、以及热带太平洋ENSO之间相互作用的影响下，全新世温度最终形成了千年周期的自维持振荡现象（图1）。

该研究不仅在全新世瞬态气候模拟中再现了千年尺度周期性变化，而且将其与南极底层水环流及南半球—热带海气相互作用联系起来，揭示了南大洋深层环流在全新世千年尺度气候变率中的重要作用，为理解暖期背景下自然气候变率的形成机制提供了新的视角。持续关注南半球关键海洋-大气过程及其变化，有助于认识未来气候系统可能出现的气候调整及其潜在风险。该研究成果近期发表于《美国科学院院刊》（PNAS）。

文章详见：Zhou, P., Shi, Z., An, Z., Cai, W., Braconnot, P., & Zhang, Q. (2026). Holocene millennial climate variability influenced by tropical–Antarctic ocean–atmosphere interactions. Proceedings of the National Academy of Sciences, 123(44), e2538010123.

论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2538010123

图1. 自维持温度振荡过程示意图