中纬度西风区和季风区基于摇蚊的过去两千年高山湖泊记录及其对比研究

Two alpine lakes, Shuanghu Lake in Altai Mountains and Gonghai Lake in Lvliang Mountains from westerly-dominated China and monsoonal China respectively, are selected to study climatic changes for the past two millennia. Based on robust chronology using 210Pb, 137Cs and AMS 14C dating, high-resolution climate reconstructions could be obtained by taking the chironomid and GDGTs as temperature proxy, and XRF scanning and pollen as precipitation proxy. The reliability of palaeo-climate reconstructions will be validated by comparison of independent proxies. Using these reconstructions, climatic evolution and its characteristics during the last 2000a in the study regions could be investigated. Then, by collecting other high-quality proxy records from westerly-dominated China and monsoonal China, this project will carry out a synthesized study on mid-latitudes climatic variability, focusing on the evaluation of present global warming against a long-term natural background, the comparison of temperature changes in westerly-dominated China and monsoonal China from decadal to multi-centennial time-scales, and the spatial pattern of precipitation/moisture variations and its association with temperature changes. Furthermore, by employing re-analysis datasets and model simulations, possible influence of external forcing and internal variability on driving westerly circulation, Asian summer monsoon and climatic changes in mid-latitude China.

选择分别位于我国西风区和季风区的高山湖泊（新疆双湖和山西公海）为研究对象，钻取沉积连续的过去2000年湖相沉积岩芯，通过放射性核素测年建立高精度年代序列，以摇蚊辅以GDGTs为温度指标，岩芯XRF元素扫描结合孢粉为降水指标，高分辨率地重建近2000年温度、降水序列，并通过这些同岩芯的独立代用指标对比检验重建的可靠性，在年代际-数百年尺度上，探讨研究区过去2000年气候变化的基本过程和特征；结合西风区和季风区其他高质量记录开展区域气候变化综合对比研究，明确现代暖期在气候历史上的地位，揭示我国中纬度东、西部温度变化的异同，理解多时间尺度降水/湿度变化的空间分异及其与温度变化的关联；在此基础上，利用再分析资料和气候模拟，探讨外部强迫和内部变率在驱动西风、季风环流系统及我国中纬度气候变化中的可能作用。

我国中纬度不同环流控制区过去2000年气候变化特征与机理是古气候学研究的前沿问题。本项目选择西风区双湖和季风区公海两个高山湖泊为研究对象，在明确指标意义的基础上，建立高精度年代序列，高分辨率地重建了研究区过去2000年温度和降水/湿度变化历史；并结合其他代用记录，开展了多时间尺度综合对比；最后利用再分析和模拟资料探讨了可能的驱动机制。获得以下重要认识：（1）我国中纬度地区近期变暖并未超过过去2000年自然状态下的温度变化范围；（2）中纬度西风区和季风区过去2000年温度变化具有较好的一致性，存在中世纪暖期、小冰期等特征气候阶段；（3）西风区和季风区过去2000年降水/湿度变化具有显著的空间差异，分别表现出冷湿-暖干和冷干-暖湿的水热配置。上述发现完善了项目负责人所在研究集体提出的现代间冰期气候变化“西风模态”理论框架（Chen et al., 2008; 陈发虎等, 2009），对认识全球变化区域响应具有重要意义。项目发表SCI论文9篇（一区4篇，二区2篇），核心期刊论文4篇。