江淮地區季風降水變化引起的旱澇灾害嚴重威脅著人類生命財產安全和社會經濟發展。囙此，探究江淮地區季風降水的演變規律和驅動機制對於應對未來可能出現的旱澇灾害有著重要意義。然而，由於氣象觀測開始時間晚，該地區降水的長期演變歷史仍不清楚，限制了對較長時間尺度降水驅動機制的探討。
中國科學技術大學地球和空間科學學院周鑫教授課題組與國內外同行合作，對江淮地區女山湖沉積物進行了多年的研究，以多個氣候代用名額重建了該地區過去1800年以來的高解析度季風降水演變記錄，發現江淮地區小冰期降水較中世紀暖期偏多，與華北地區降水變化趨勢相反。他們認為，過去千年赤道東太平洋的海溫异常（厄爾尼諾-南方濤動，ENSO）與江淮地區夏季降水有著緊密聯系，並提出有效輻射強迫可能是引起江淮地區季風降水變化的重要驅動因素。相關研究成果近日以“Central eastern China hydrological changes and ENSO-like variability over the past 1800 yr”為題發表於國際地學領域知名期刊《Geology》。
江淮地區季風降水的長期演變規律和驅動機制一直是備受古氣候學界關注的科學問題，但由於受自然條件和人類活動等因素影響，江淮地區缺少定年精准且高解析度的季風降水重建資料。針對這一科學問題，研究團隊對女山湖沉積物進行細緻分析，構建了精准的年代學框架，進而運用多種水文代用名額進行對比分析和相互驗證，成功重建了江淮地區過去1800年高解析度季風降水演變記錄，發現小冰期（西元1400-1850年）降水相對於中世紀暖期（西元1000-1300年）明顯增多，過去千年降水變化呈現“暖幹-冷濕”模態（圖1a），與華北地區降水變化趨勢相反。
圖1江淮地區過去1800年降水變化重建（a）及其與各類驅動因數序列的對比（b）。
該研究進一步探討了過去千年江淮地區季風降水變化的驅動機制。基於現代氣象觀測資料顯示的赤道東太平洋海溫與江淮降水的緊密聯系，他們對比了過去千年降水記錄和赤道太平洋ENSO重建記錄，發現中世紀暖期的“類拉尼娜”態對應江淮偏幹，小冰期的“類厄爾尼諾”態對應江淮偏濕。該研究認為，小冰期有效輻射強迫（主要為太陽-火山聯合效應）减弱，全球溫度降低，在“海洋自動調溫器”的作用下赤道太平洋呈“類厄爾尼諾”態；在此影響下，西太平洋副熱帶高壓增强西伸，使得更多的水汽沿著西太副高邊緣彙聚到江淮地區，最終造成該地區降水增多。而在中世紀暖期，有效輻射強迫新增，導致了相反的變化。
該論文第一作者為蔣詩威博士，論文通訊作者為周鑫教授。該項研究工作得到了國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的聯合資助。
全文連結：https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/doi/10.1130/G48894.1/606267/
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