在末次冰消期全球长期变暖的背景下，存在着多次千年尺度的快速变化的气候事件，其中Heinrich Stadial 1 （HS1，距今约1.8-1.5 万年）时期的温度变化在南北两个半球表现出显著的差异。该时期南半球温度逐步升高，而北半球温度记录大多并未出现升温迹象，北大西洋的一些记录甚至表现出明显的降温现象。虽然“两极跷跷板”为这种两极温度变化反相位提供了一种可能的解释，但它并不能解释为什么在其他时期，气候变化在两个半球之间是一致的。最近，一个用于解释Heinrich Stadials时期出现的南北半球温度变化差异性的新的假设认为，两个半球的夏季都是增暖的，但是由于北半球广阔的大陆，以及北大西洋径向翻转流减弱（或停滞）造成的海冰扩张放大了北半球季节性特征，北半球冬季大幅度降温掩盖了夏季的增暖（Denton et al.,2022）。
为了解Heinrich Stadial 1时期东亚地区的夏季温度变化，中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境院重点实验室朱泽阳博士、伍婧副研究员、储国强研究员、Patrick Rioual副研究员、旺罗副研究员、刘嘉麒院士联合大同大学，利用我国东北大兴安岭中部基尔果天池（又名月亮湖）岩芯沉积物中brGDGTs，定量重建了末次冰消期夏季温度变化历史。
首先，基于brGDGTs建立的夏季温度记录与公元1950年以来的当地器测夏季温度在趋势和绝对值上都具有非常好的一致性，二者平均误差仅为0.4℃（图1），证明了基于基尔果天池岩芯brGDGTs重建的夏季温度记录的可靠性。
↑ 图1 重建和器测的夏季温度对比。橙色圆点为重建夏季温度，浅蓝和深蓝色十字分别为器测的每年夏季记录和5年平均（滑动平均）夏季温度
夏季温度重建结果显示：研究区末次冰盛期时夏季温度低至11.1℃，1.8万年开始变暖，在B-A暖期时达到14.1℃。YD时期温度低至11.7℃，比现代低约3.7℃（图2）。HS1时期夏季增温的结论同样受到东北多个湖泊的孢粉、纹层等记录的支持。结合东亚地区已发表的年均温和冬季温度记录发现，HS1时期东亚地区年均温度变化呈现出与夏季一致的增温趋势，而非冬季的降温趋势。
这一现象与北大西洋、格陵兰地区年均温度变化与冬季降温趋势一致不同。结合Trace-21ka模型模拟结果（图3），指出AMOC减缓（或停滞）导致的冬季降温在北大西洋和格陵兰地区异常明显，主导了该地区的年均温度变化，而冬季降温信号传递到东亚地区已经减弱，主要受夏季太阳辐射和温室气体浓度控制的夏季增温主导了东亚地区的年均温度变化。
↑ 图2 北大西洋，西北太平洋和东亚地区温度记录对比。A .AMOC强度指标；B.北大西洋温度记录；C.格陵兰温度记录；
D.格陵兰冰芯氧同位素；E-G.东亚地区年均温度记录；H- I.西北太平洋海表温度记录；J.基尔果天池夏季温度记录（本研究）
↑ 图3 Trace-21ka 模拟结果。A-B.格陵兰和东北地区夏季（红色，下同）、
冬季（蓝色，下同）和年均温度（橙色）变化对比；
C-D.融水单因子模拟结果对比；E-F.太阳辐射单因子模拟结果对比
研究成果发表于国际学术期刊Geology（朱泽阳*，伍婧，储国强，瑞博，卢嘉欣，旺罗，刘嘉麒. Summer warming during Heinrich Stadial 1 in Northeast China [J]. Geology，2024. DOI：10.1130/G51881.1）。该项研究受到国家重点研发计划项目（2023YFF0804702）和国家自然科学基金（41972190,42030507）的联合资助。
原标题：《朱泽阳等- Geology：中国东北Heinrich Stadial 1时期的夏季增暖》
来源：中国科学院地质与地球物理研究所官网
编辑：诸鹏飞
审核：盛捷