李新周 ,劉曉東,馬紅艷
中國科學院地球環境研究所 黃土與第四紀地質國家重點實驗室,西安 710061
自20 世紀中期以來,地球氣候長期演變的周期性逐漸形成共識,不同時間尺度上氣候變化的驅動機制也被逐漸發現與確認(Hays et al.,1976;Imbrie,1982)。大量來自冰芯、深海巖芯、黃土沉積物和石筍的地質記錄表明第四紀以來地球氣候的長期演變與“米蘭科維奇氣候變化理論”是一致的,并且與100 ka 偏心率周期、41 ka 傾角周期和23 ka 歲差周期之間存在一定的對應關系(Hays et al.,1976;Imbrie et al.,1992;Wang et al.,2008;Liu and Shi,2009;Cheng et al.,2016)。其中,歲差引起的太陽輻射變化對低緯度氣候尤其是季風氣候有一定的調節作用(Liu and Shi,2009;Li et al.,2017),這值得進一步研究。
地球氣候系統正在經歷由單一的自然強迫向自然因子與人類活動共同作用轉變的過程,人類活動甚至可能超越自然因子而影響全球氣候變化。例如:早期的農業活動、第一次工業革命以及當前工業的快速發展似乎已經打亂了氣候運行的自然驅動模式(Ruddiman et al.,2020)。多數研究指出,人類活動可能會推遲冰期的開始(王紹武,2011;Ruddiman et al.,2020),從而導致“超長間冰期”的出現(Loutre and Berger,2000;Berger and Loutre,2002;Hao et al.,2012;Ganopolski et al.,2016)。工業革命以來全球變暖的主要原因是人類活動引起溫室氣體濃度的急劇增加,并且這種變暖在未來將持續很長一段時間,因此在進行未來氣候預估時必須考慮到這一點(Broecker,1975;Meinshausen et al.,2011;Guo et al.,2012;Clark et al.,2016)。
作為全球氣候系統變化的核心組成部分,全球季風區氣候異常與世界70%以上人口的生產和生活息息相關,具有深遠的社會和經濟影響(An et al.,2015;Wang et al.,2020)。其中,全球季風降水通過釋放潛熱,在驅動大氣環流中發揮著關鍵作用,是全球水和能量循環的基礎,在地質歷史時期、現代和未來均受到重視(Zhang et al.,2019;……