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变化|江淮地区千年来的降雨量如何变化？科学家通过湖底岩心有了新发现

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新京报快讯（采访人员 张璐）由于缺乏历史气象记录 ， 研究某一地区的长期降水规律是个难题 。
近日 ， 中国科学技术大学周鑫教授研究组与国内外学者合作 ， 利用湖泊沉积物重建了我国江淮地区的季风降水演变历史记录 ， 发现过去一千余年该地区的降水趋势总体呈“先干后湿” ， 并认为主要由太平洋海水温度变化所致 。 了解降水规律和机制 ， 对应对未来的旱涝灾害意义重大 。
湖底岩心揭露千年气候变化
江淮地区包括豫南、皖中、苏中等地 。 周鑫研究组与国内外学者 ， 在地处江淮的安徽滁州女山湖开展研究 。 在平均水深2.7米的女山湖湖底 ， 科研人员钻取了超过15米长的圆柱体岩心（沉积物） 。

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科研人员在女山湖钻取岩心 。 受访者供图
在湖底 ， 不同年代的沉积物一层层累积 ， 其中的一些物理、化学或生物指标可用于反映当时的沉积环境和气候条件 。 周鑫介绍 ， 他们把沉积物分割成一个个样品进行实验分析 ， 先挑选沉积物中的植物种子、木块等 ， 通过碳14测年的方法 ， 精准确定年代 。

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科研人员在分割岩心 。 受访者供图
同时 ， 沉积物的颜色、元素、颗粒大小等指标 ， 可以反映水位高低、湖面大小 ， 多指标相互验证 ， 能推断降雨变化 。
找到“好的记录”
此前 ， 与中国北方、华南地区相比 ， 能反映江淮地区降水长期演变的“好记录”较少 。 周鑫说 ， 好的记录包括两方面 ， 一是年代要准确 。 “我们用碳14方式定年 ， 需要沉积物中有合适的材料 ， 比如用植物种子、木头等材料 ， 定年比较准确 ， 但在江淮区域的自然地层中 ， 很难找到这些材料 。 ”
二是沉积物样品分辨率高 。 分辨率越高 ， 单个样品代表的时间越短 。 他举例说 ， 长长的岩心会被切割成片 ， 比如每片厚度是0.5厘米 。 如果一个样品能代表10年 ， 连起来就可以看出几十年的变化特征 。 如果一个样品能代表100年 ， 那就是分辨率相对比较低 ， 只能看到几百年的变化特征 ， 无法看到细节内容 。
此次采集的样品年代好 ， 分辨率比较高 ， 平均每个样品能代表不到1年 ， 所以记录的质量比较高 。
他进一步解释称 ， 过去一两千年来 ， 江淮地区之所以难有的高质量记录 ， 是因为河流有时会带来大量泥沙 ， 也会产生侵蚀 ， 导致沉积不稳定；同时 ， 在两三千年之前 ， 这里就有很强的人类活动 ， 这会对一些地层记录产生影响 。 此外相比其他一些区域 ， 江淮也缺少深湖 ， 因此可以稳定记录地层信息的湖底岩心也相应缺乏 。
未来东太平洋如升温 ， 江淮降水将增多
此次 ， 科研人员通过对湖底岩心的研究 ， 重建了江淮地区高分辨率季风降水演变记录 。 周鑫说 ， 约公元1000年到1300年是全球公认的“中世纪暖期” ， 研究发现这个阶段江淮地区的降雨相对较少；约公元1400年到1850年是公认的冷期 ， 被称为“小冰期” ， 此时正值我国明清时期 ， 研究发现 ， 这一时期江淮地区的降雨明显增多 ， 过去千余年降水变化总体为“暖干-冷湿”模态 ， 与相邻的华北地区降水趋势正好相反 。
课题组通过进一步分析 ， 认为这一变化与东太平洋的表层海水温度密切相关 。 周鑫说 ， 正常情况下 ， 西太平洋海温比东太平洋海温要高几度 ， 但是东太平洋有时候会升温 ， 两者温差减小 ， 此时就出现了厄尔尼诺事件 ， 1997年至1998年出现了明显的厄尔尼诺事件 ， 1998年长江流域和江淮流域就发生了洪灾 。
该研究认为 ， 小冰期时期 ， 太阳和火山等导致辐射减弱 ， 全球温度降低 ， 在“海洋调温器”作用下赤道太平洋呈“类厄尔尼诺”态；受此影响西太平洋副热带高压西伸 ， 使更多水汽沿着高压边缘汇聚到江淮地区变成降水 。 也就是说 ， 东太平洋海温升高时 ， 江淮流域降水就会增加 。 在中世纪暖期 ， 有效辐射增加导致相反变化 ， 江淮地区又进入“暖干”模式 。
了解降水规律和机制 ， 对应对未来的旱涝灾害意义重大 。 “此次研究更偏重于长时间尺度 ， 但是也会对未来江淮地区降水的判断有一些指示意义 。 ”研究组推测 ， 如果未来赤道太平洋偏“类厄尔尼诺”态 ， 江淮地区降水可能增多 。
新京报采访人员 张璐
【变化|江淮地区千年来的降雨量如何变化？科学家通过湖底岩心有了新发现】编辑 胡闲鹤 校对 吴兴发

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