降水的季节性特征在全球范围内显著存在，且存在区域差异，其通过与温度季节演变的匹配，对塑造当地的生态环境-社会形态具有决定性的影响。更为重要的是，“以今论古”对过去降水演变的重建是基于降水季节性稳定不变的假设，但该假设在长时间尺度大幅度气候变化下是否成立并未被验证。若该假设如预期的那样成立，则过去降水演变只存在量值变化，现有的降水重建是充分的；如果该假设不成立，基于稳定性假设所开展的古降水重建将是不完整的，必将给过去气候演变的认识带来偏差。

针对上述关键科学问题，中国科学院地球环境研究所蓝江湖研究员联合南京信息工程大学程军教授等，基于泰国南部PKK湖沼沉积重建了南海现代冬雨区早-中全新世迄今为止唯一的高分辨率降水记录（图1）；PKK记录与TraCE-21ka模拟共同揭示出当地降水季节模态在全新世发生了由夏入冬的根本性转变，并以~6ka前后突变的形式实现（图2）。

图1 东南亚降水季节性特征及泰国南部PKK等记录的早-中全新世降水变化

降水季节模态的转变是夏季风减弱导致夏季降水减少以及南海冬季风环流西移导致冬季降水增多的共同影响；其中，因南海贯穿流的开通，以及轨道辐射的趋势性影响，导致南海SST的大幅升高是冬季风环流西移及降雨增多的主导因素（图2和图3）。

图2 TraCE-21ka模拟的全新世降水变化和冬-夏雨区边界变化

图3 记录-模拟揭示全新世冬夏季风系统变化

降水季节模态的转变在热带、乃至全球不同季节模态相邻的边界区域皆可能发生（图4），而这些边界区域往往是生态环境响应气候变化的敏感区域，且各种环境要素随时间演变的幅度大，是优质古气候记录存在的理想场所。所以，基于这些区域古气候记录重建降水时应关注降水季节模态改变的潜在可能性，并在过去生态环境演变的归因分析中应考虑其影响。

该工作首次明确了降水季节模态在长期气候变化下可能会发生根本性转变，降水季节性模态转变是长期气候变化下降水量值演变之外的另一重要特征，可能对过去生态环境的塑造更为重要。所以对过去降水演变的重建应同时关注量值的演变和季节模态的转变。

图4 全球冬夏雨区空间分布、末次冰盛期以来模拟的降水季节模态转变及其对植被变化的影响

该成果近期发表在国际地学著名期刊Geophysical Research Letters上。中科院地球环境研究所蓝江湖研究员为第一作者，南京信息工程大学程军教授为共同第一作者，泰国朱拉隆功大学Sakonvan Chawchai副教授和中科院地球环境研究所谭亮成研究员为通讯作者。该成果得到中科院先导专项B（XDB40010300）、山东省专项经费（LSKJ202203300）、科技部重点研发项目（2016YFA0600504）以及泰国高等教育部项目（RGNS 63-027）等联合资助。

Jianghu Lan#, Jun Cheng#, Sakonvan Chawchai*, Xingxing Liu, Peng Cheng, Yitao Liu, Smith Leknettip, Hong Yan, Youbin Sun, Jibao Dong, Hai Xu, Xiaolin Ma, Haiwei Zhang, Fengyan Lu, Libin Ma, Liangcheng Tan*, Zhengyu Liu. 2023. Holocene summer to winter shift of rainfall regime in the tropics. Geophysical Research Letters, 50(13): e2023GL102909. https://doi.org/10.1029/2023GL102909.

论文链接：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023GL102909

转自：“中国科学院地球环境研究所”微信公众号

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