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李浩等-Palaeo3+QG:百年尺度周期性气候变化对吐蕃王朝的影响
2021-09-02 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

  吐蕃王朝(Tubo Dynasty)兴起于公元7世纪初,覆灭于公元877年,是我国第一个统一青藏高原地区的地方政权。吐蕃王朝拥有辽阔的疆域,发达的经济、繁荣的文化,甚至对同时期唐王朝的政治、经济和文化产生了重要影响。目前,学术界对于吐蕃王朝灭亡的原因一直存在争议,主要存在以下4方面假说:1)内部动乱说;2)政教纷争说;3)经济凋敝说;4)自然气候灾害说。吐蕃王朝的灭亡是否与高原地区较恶劣的气候环境相关,现已成为学术界亟待解决的热点问题之一。因此,获取具有高分辨率、可靠年龄控制、能够直接反映气候环境的记录,成为解决上述科学问题的关键之一。 

  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吕厚远科研团队与云南师范大学、福建师范大学、山东大学合作,利用青藏高原南部高山封闭湖泊昂仁错(Angrenjin Co)钻孔具有可靠年代学控制(采用碳十四、铅-铯和古地磁长期变三套方法进行交叉验证)的岩心(图1),开展高分辨率(~25年分辨率)孢粉分析,建立了过去~3600年以来藏南地区(吐蕃王朝核心区域)的植被和气候演化历史,并探讨了百年尺度周期性气候变化规律及其对吐蕃王朝社会发展的影响。 

1 研究区概况和昂仁错位置图

  昂仁错孢粉记录表明在过去~3600年以来,反映干旱环境的蒿属、反映湿润环境莎草科和主成分分析第一主成分(PCA1,反映干湿气候环境信息)呈现长期干旱化的趋势;在这一过程中,三个指标还存在有规律的准周期变化,干旱期峰值年龄,分别出现在~3000, 2600, 2100, 1600, 1100, 500 cal yr BP(公元1950年前)(图2)。 

2 昂仁错孢粉分析结果

  为了明确这种百年尺度干湿变化规律,我们利用希尔伯特黄变换-集合经验模态分解方法(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)(Huang and Wu, 2008)去除噪声组分(c1-c2)及总体趋势组分(c6-c9),进一步通过对百年准周期波动组分 (c3-c5) 进行小波和谱分析发现,过去~3600年的气候干湿变化,存在显著的~500年和~210年周期(3)。研究认为~500年周期对应低纬海-气系统厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和印度洋偶极子(IOD)长期模态所导致的印度季风强度变化;~210年周期对应高纬北大西洋涛动(NAO)长期模态所导致中纬度西风强度变化。因此,青藏高原百年尺度的周期性气候变化,受到了高低纬地区的共同影响。 

3 孢粉组合PCA1时间序列分析结果。(APCA1EEMD分析结果;(B)分解后的PCA1谱分析结果;(C)分解后的PCA1小波分析结果

  我们进一步将本研究的气候记录与吐蕃王朝历史文献记录对比发现,~500年和~210年气候周期叠加造成的干湿变化与吐蕃王朝社会发展具有密切的关系(图4)。总体上,吐蕃王朝兴盛和发达的时期对应气候相对湿润的阶段,而爆发战争和饥荒的时期对应于气候干旱的阶段,特别在王朝晚期阶段(830-877CE),由~500年和~210年气候周期叠加造成的严重干旱和饥荒、政治斗争、佛教衰落、战争等多重因素的同时发生(图4),很可能是造成吐蕃王朝覆灭的重要原因。研究认为,百年尺度的周期性气候变化能够对青藏高原历史时期人类社会的发展和变迁起到推动作用(Driving force)(Catto and Catto, 2004)。 

 

4 ~500年和~210年周期叠加的气候背景与吐蕃王朝历史文献记录对比结果

  研究成果发表于国际地学期刊Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology以及Quaternary Geochronology 。本研究得到中科院战略性先导科技专项(A类和B类)、国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划和云南省高端人才项目共同资助。   

  1. 李浩,徐德克*,沈才明,崔安宁,左昕昕,董亚杰,王灿,金映豫,余英浩,吴乃琴吕厚远*. Multi-centennial climate cycles and their impact on the Tubo Dynasty in the southern Tibetan Plateau [J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2021, 578: 110584. DOI: 10.1016/j.palaeo.2021.110584. 

  2. 徐德克* 吕厚远* 靳春胜顾兆炎,左昕昕,董亚杰,王灿,旺罗,李浩,余英浩,金映豫,吴乃琴. Application of multiple dating techniques to the Holocene sediments of Angrenjin Co in the southern Tibetan Plateau [J]. Quaternary Geochronology, 202162: 101148. DOI10.1016/j.quageo.2020.101148. 

 
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