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      作者:張行勇 嚴濤 來源:中國科學報 發布時間:2023/4/21 15:19:25
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      地球軌道偏心率或同時影響地球磁場和亞洲季風變化

       

      長期以來,全球主要地磁極性倒轉事件在黃土與海洋沉積物中的記錄存在顯著“錯位”,引發對中國黃土作為全球變化研究三大支柱之一的質疑,此外,有關地球磁場強度與氣候變化之間相互關系的討論一直存在爭議,也是全球變化研究熱點問題之一。

      針對上述問題,中國科學院地球環境所周衛健院士帶領團隊持續開展黃土10Be研究,通過研究方法創新,分離黃土中宇宙成因核素10Be的不同組分,分別重建了~90萬年以來全球地磁極性事件與亞洲季風降水變化時間序列。

      據了解,該研究團隊首次利用甘肅西峰黃土10Be分離獲得了包含布容-松山(B/M)地磁極性倒轉事件以及布容(Brunhes)期內連續的13個地磁場漂移事件時間序列,證明黃土與深海沉積物一樣,能夠記錄全球性連續的地磁場極性倒轉和漂移事件。

      這些地磁極性事件記錄也為中國黃土-古土壤序列可靠年代框架的建立及其與全球古氣候記錄的準確對比提供了關鍵時間-地層標記物,同時解決了海陸記錄(B/M事件)不同步的難題,穩固了中國黃土作為全球變化三大支柱之一的地位?!?周衛健講。

      該團隊研究利用10Be定量重建的最近~90萬年以來的亞洲季風降水變化具有~10萬年偏心率和~2萬年歲差周期,而且它與中國石筍?18O及南北半球低緯夏季太陽輻射梯度(30°N-30°S)在歲差尺度上能夠良好對比。

      “通過進一步的交叉譜分析顯示,10Be獲得的地磁場強度與季風降水記錄具有共同的~10萬年冰期-間冰期旋回周期,表明地球軌道偏心率可能同時影響地球磁場和亞洲季風變化?!敝苄l健進一步講解。

      “地球軌道偏心率能夠調制亞洲季風降水變化幅度,而與偏心率相關的~10萬年周期的冰期-間冰期旋回也可能通過極地冰蓋消長改變地球自轉速度,導致地球磁場強度發生變化,這可能表明地球軌道參數引起的氣候(全球冰量)變化能夠影響地磁場,為揭示軌道尺度地磁場強度變化與氣候演化的關系提供了新證據?!?br>


         

      地球軌道參數引起的全球冰量變化影響地球自轉速度示意圖。論文作者供圖

      以上相關研究成果近期發表于美國《國家科學院院刊》(PNAS),周衛健院士為第一和通訊作者。英國利物浦大學Greig A. Paterson及美國亞利桑那大學Timothy Jull參與了此項工作。

      據悉,此項研究得到中國科學院戰略先導專項(XDB40010100),國家自然科學基金重點項目(41930321),山東省專項經費(LSKJ202203300),科技部(2019YFC1509100),黃土與第四紀地質國家重點實驗室項目(SKLLQGZD1601)等資助。

      論文相關信息:www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2211495120


       
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