地理與環境科學學院張振卿聯合中國科學院東北地理與農業生態研究所、美國路易斯安那州立大學和中國科學院地質與地球物理研究所近日在《Geomorphology》發表論文“Historical flooding regime along the Amur River and its links to East Asia summer monsoon circulation”，揭示了近4400年以來黑龍江流域洪水事件演化歷史及其與極端氣候條件的關係。
充分瞭解歷史時期洪澇災害的發生過程、演化規律以及對環境條件的響應機理是面對未來全球變化條件下製定科學防灾减灾策略的基本前提。本研究以黑龍江流域典型古冰丘沼澤濕地為研究對象，利用水搬運動力模型分清了濕地內不同粒級組分碎屑物質的來源、搬運過程和埋藏機理。在非洪水期，受弱水動力分選作用的影響，碎屑物質粒級從濕地邊緣到中心呈逐漸變細的趨勢。特別是在濕地中心採樣位置，非洪水期以較細粒級的黏土和粉砂組分為主。而在洪水期，受强水動力搬運作用影響，粗粒級的粗砂組分被搬運到濕地中心採樣位置。囙此，濕地中心沉積物中的粗砂組分沉積速率變化成為記錄地質歷史時期洪水資訊的良好資訊載體（圖1）。
在此理論基礎上，本研究利用黑龍江下游3個沼澤濕地沉積柱芯細微性數據的粗砂組分沉積速率變化重建了過去近4400年以來的洪水演化歷史，並將研究區當地洪水事件與我國東部季風區其它主要水系洪水以及古氣候記錄進行了詳細對比分析。研究結果表明，黑龍江流域近4000以來有6次顯著洪水高發期，分別為距今4400-4000年，3600-3200年，1700-1400年，1100-900年，700-500年，和200-0年。其中，前五次洪水高發期與我國東部季風區其它水系的洪水高發期有較高的一致性，並且與氣候參數中較高年降水期相吻合（圖2）。囙此，本研究認為晚全新世以來東亞夏季風强度變化是驅動黑龍江流域洪水演化的重要環境因數。此外，黑龍江流域近200年的洪水高發期與其它地區洪水記錄存在顯著差异，推斷此階段洪水事件受控於氣候變化和人類活動的共同影響。
此研究工作由張振卿主持的國家自然科學基金面上項目（41671094和41871098）聯合資助。張振卿為論文的第一作者，其指導的碩士研究生李琳和殷睿分別為第四和第五作者。
論文連結：https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2021.107782
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