中国北方荒漠区域的全新世湿润期(灰色)和干旱期(黑色)。气候柱按沙漠区域从西向东排列
第四纪地质与环境研究领域的国际权威期刊Quaternary Research(第四纪研究)2010年(Volume 73)第一期是以干旱半干旱区环境演变为主题的专辑,该专辑发表了我所2008年曾主办的“干旱、半干旱区环境演变与可持续发展国际学术讨论会”上交流的部分关于环境演变的文章,封面为我国内蒙古西部巴丹吉林大沙漠的照片(详见: http://www.sciencedirect.com/science/journal/00335894)。该国际会议上所交流的关于生态脆弱带土地退化及修复的部分文章2009年已以专辑形式在Geographical Research发表(详见:http://www3.interscience.wiley.com/journal/122220982/issue)。
地质地球所新生代地质与环境研究室沙漠学科组杨小平研究员与国外同行在Quaternary Research专辑发表了引导性综述文章,对专辑内容进行了概略报道,重点是试图对国内外已发表的有关晚更新世以来我国沙漠地区水文与气候变化的论文、书籍和资料进行较系统、全面的分析和总结,以获得我国沙漠地区晚更新世以来水文与气候变化的框架(Yang and Scuderi. Hydrological and climatic changes in deserts of China since the late Pleistocene. Quaternary Research, 2010, 73: 1-9)。从资料整理过程中反映出学术界对中国北方沙漠更新世和全新世气候变化历史的认识还存在一定的分歧。但作者在考虑地貌、区域和古环境指标的差异性的基础上,概括出以下结论性看法: a)在距今41000年和30000年时,中国北方沙漠区环境总体上较湿润,对应于青藏高原的“大湖期”;b)在距今36000年和32000年间,环境相对干旱;c)在距今32000年-28000年间,一系列指标清楚指示了较湿润的环境,很可能是由夏季风渗透和西风带加强所引起的;d)距今24000年到20000年间,环境总体较干旱,归因于冬季风加强;e)在距今20000年到18000年间,水汽增加,特别是在中国西部,应归因于西风带环流的加强;f)大约从距今18000年开始,突出较冷、较干旱的特征,源于冬季风的加强;g)末次冰盛期时,西部沙漠地区较湿润,一直持续到距今14000年,可能与西风带的加强有关,也可能与降温所致的P/E(降水/蒸发比值)正异常有关;h)全新世早期,气候总体较干旱,特别是中国西部沙漠,随后是一个较温暖/湿润的中全新世,晚全新世时转为较干旱的环境。
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依据改进的Penman公式计算的巴丹吉林沙漠湖面月蒸发量
在该专辑中,杨小平研究员等人还发表了对中国西部巴丹吉林沙漠丘间地湖泊水源补给与全新世气候变化的研究结果(Yang et al. Recharge to the inter-dune lakes and Holocene climatic changes in the Badain Jaran Desert, western China. Quaternary Research, 2010, 73: 10-19)。我国内蒙古西部的巴丹吉林沙漠,地处北半球西风带纬度和亚洲夏季风的北部边缘,并以世界上最高大的沙丘、丘间低地有大量的永久性湖泊而著称,是认识两种不同气候系统演化历史的重要信息库。该文是作者多年来对巴丹吉林沙漠高大沙山成因、地下水补给来源、古环境历史的研究结果。论文首先利用模型对研究区的蒸发和地下水补给给出了新的数据,并依水量平衡计算结果提出当地降水对地下水补给有着显著贡献,该沙漠湖泊水位变化历史应反映了古气候演变历史。作者基于放射性碳和U系测年法建立的湖泊水位变化的年代数据显示,巴丹吉林沙漠的高湖水位开始于约距今一万年前,并持续到晚中全新世,中全新世时达到最大。论文还初次报道了早、中全新世时巴丹吉林沙漠人类活动的新证据,并认为巴丹吉林沙漠全新世时期的较湿润气候是由于北半球太阳辐射量增加、东亚夏季风加强所驱动的。
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