中国西北干旱区末次冰期/间冰期气候环境变化的模式和机制

已有的研究发现，全新世期间不同时间尺度上我国东部季风区和西北干旱区的湿度（降水）变化不一致，存在一个气候变化的"西风模式"。然而，这种气候变化的"西风模式"是否适应于冰期-间冰期轨道尺度，是否在特征气候时段和突变事件尺度在西北干旱区也表现出与季风区的差异，及其动力学机制等科学问题尚缺乏系统研究。本项目拟在我国西北干旱区东-西两侧选择研究断面，以湖泊沉积高分辨率记录为主体、结合黄土和石笋记录开展工作。利用多种测年手段建立可靠年代框架，开展现代过程研究，遴选指示意义明确的代用指标，恢复干旱区末次冰期/间冰期植被、湿度变化历史。综合揭示末次冰期旋回轨道尺度到千百年尺度气候环境变化的空间格局，通过与季风区对比，阐明"西风模式"的主要控制因素，使用气候模拟探讨不同时间尺度的动力学机制，促进理解干旱区对全球变化的响应，推动建立亚洲中部干旱区气候变化理论，为西北干旱区生态环境建设提供科学依据。

项目以我国西风区湖泊沉积记录为主体，结合黄土和石笋记录，综合揭示末次间冰期以来轨道～千百年尺度气候环境变化的空间格局。分析LIG、MIS3、LGM在西风区的表现，特别是水热配置特征及其空间差异。阐明“西风模式”在气候演变过程中的控制作用，并应用气候模拟结果阐释不同演化阶段的动力学机制。. 研究区在晚第四纪湿度演化规律在轨道尺度上表现为：冰期干旱、间冰期湿润，与季风区一致；在亚轨道尺度上表现为：与季风区呈现非相位演化，具体表现为滞后3-5 ka。基于全新世的模拟结果推测该区域亚轨道尺度的湿度演化特征与全球遥相关（CGT）、北大西洋涛动（NAO）、以及西风环流的位置和湿度变化具有密切关系。通过对比区域及全球其他记录可以发现，研究区MIS 3阶段湿度存在逐步干旱化的趋势，这里的干湿状况极有可能受控于北半球夏季太阳辐射量的变化。LGM阶段本区气候普遍冷干，而不是以前认为的冷湿。这一变化过程的控制因素是北半球太阳辐射，以及北大西洋地区的变化。在全新世，研究区干湿变化仍然和季风区存在相位差，表现出显著的“西风模态”。通过对古气候代用指标和现代气象记录的深入研究，首次确证现代气候背景下的降水变化“西风模态”在夏季年代际尺度表现最为显著。研究进一步采用合成分析等数理统计方法，发现在地中海以及华北地区存在正异常的高度场，中亚存在一个负异常高度场的大气环流异常配置，这种环流配置形式进而造成了中纬度亚洲内陆干旱区降水的增加，而地中海和华北地区降水的减少。另外大西洋多年代际振荡（AMO）是中纬度欧亚大陆降水“西风模态”产生的另一个重要影响因子。这就从机制上解释了“西风模态”的客观性。. 项目共发表论文49篇，其中SCI论文33篇，含一区论文9篇。毕业博士研究生4人，在读3人， 3名硕士生在读。通过项目的实施，锻炼和培养了青年人才，增强了研究团队的力量，扩大了群体在学界的影响。