塔里木盆地位于歐亞大陸的腹地，是世界第二大流動沙漠——塔克拉瑪干沙漠的所在地。該地區(qū)年降水量不足50毫米（圖1），氣候極為干旱，其水文氣候變化的歷史一直備受關(guān)注。

近日，中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所黃土科學(xué)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研人員聯(lián)合國內(nèi)外學(xué)者，借助高精度測年技術(shù)，結(jié)合中昆侖山高分辨率黃土記錄中的粒度、地化元素和同位素等多種氣候代用指標(biāo)，并采用數(shù)值模擬方法，重建了塔里木盆地過去8000年的水文氣候變化過程（圖2）。研究結(jié)果顯示，在中全新世（距今8200–4200年），受副熱帶西風(fēng)急流向極地移動的影響，塔里木盆地的降水量顯著減少。同時(shí)，由于西風(fēng)急流軸的北移，便于更多源于熱帶夏季風(fēng)的含水氣團(tuán)頻繁深入盆地，導(dǎo)致與盆地高空冷氣流相遇，從而增加了夏季暴雨事件的強(qiáng)度。約4000年前，西風(fēng)急流向赤道偏移，這一變化不僅帶來了更多降水，還抑制了夏季風(fēng)水汽對盆地的入侵，導(dǎo)致水文氣候狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變。

該研究揭示出軌道尺度的太陽輻射強(qiáng)度和溫度梯度驅(qū)動的大氣環(huán)流，尤其是西風(fēng)急流的經(jīng)向位移及其與亞洲夏季風(fēng)的相互作用，在塔里木盆地長期氣候演變中發(fā)揮了關(guān)鍵作用（圖3）。研究指出，隨著全球變暖，西風(fēng)急流軸的北移可能加劇塔里木盆地及周邊地區(qū)的干旱狀況；與此同時(shí)，強(qiáng)烈的夏季風(fēng)水汽擴(kuò)展至亞洲內(nèi)陸，將進(jìn)一步增加極端降水事件和洪水的風(fēng)險(xiǎn)。

這項(xiàng)研究成果已發(fā)表于《Communications Earth & Environment》雜志。中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所多核素年代與示蹤團(tuán)隊(duì)的舒培仙博士為第一作者，舒培仙博士和安芷生研究員為通訊作者。研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合了華南師范大學(xué)、西安地球環(huán)境創(chuàng)新研究院、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京師范大學(xué)、美國緬因大學(xué)和挪威奧斯陸大學(xué)等國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)的科學(xué)家。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)B和嶗山實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新等項(xiàng)目的資助支持。

https://doi.org/10.1038/s43247-025-02005-w

圖1、塔里木盆地區(qū)域概況、昆侖山AQ16和YM22黃土剖面的分布位置以及研究區(qū)附近的降水特征。

圖2、 亞洲內(nèi)陸地區(qū)風(fēng)力和水文氣候模式及與模型結(jié)果的比較。

圖3、由日照強(qiáng)度/溫度梯度驅(qū)動的季風(fēng)與西風(fēng)的相互作用