日前，国际知名地学期刊Quaternary Science Reviews报道了海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室李铁刚研究组关于末次冰消期热带西太平洋降水驱动机制的研究成果。该论文的题目为Rapid precipitation changes in the tropical West Pacific linked to North Atlantic climate forcing during the last deglaciation，通讯作者为李铁刚研究员，第一作者为熊志方副研究员。该研究获海洋试点国家实验室开放基金项目和国家自然科学基金重点项目的支持。
末次冰消期（18-10 ka），热带西太平洋及其邻近海洋性大陆的降水在Heinrich event 1（H1）、Bølling-Allerød（B/A）和Younger Dryas（YD）表现出快速变化特征。然而目前的研究存在两个问题：（1）降水的快速变化模式一定遵从ITCZ控制的半球反相位模式或者类ENSO控制的东-西太平洋反相位模式？（2）降水的快速变化控制因子到底是ITCZ和/或类ENSO还是有更高一级的气候因素（如大西洋经向翻转环流（AMOC））？为了探索这些问题，论文分析了菲律宾东吕宋上大陆斜坡MD06-3054岩芯27 ka以来的化学风化和陆源输入指标，并据此提取了末次冰消期西菲律宾海的降水记录。
结果显示，末次冰消期吕宋岛及其周边海域降水呈现快速变化，表现为H1和YD降水增加、B/A降水减少，与前人报道的棉兰老岛岸外的降水记录一致。末次冰消期西菲律宾海降水的快速变化不能用ITCZ的经向迁移来解释，但是与ENSO式变化一致：H1和YD西菲律宾海盛行类La Niña条件（图2）。进一步，收集了热带西太平洋基于陆源指标重建的末次冰消期降水记录，发现其时空分布特征用经典的ITCZ经向迁移理论和/或ENSO带状变化模式都不能很好地解释。据此，提出末次冰消期热带西太平洋降水的快速变化由AMOC直接驱动，而ITCZ迁移和/或类ENSO变化只是AMOC驱动降水的媒介。基于基线瞬态模型TRACE，模拟了冰雪融水（引起AMOC变化）单驱动因素和轨道参数、温室气体、大陆冰盖和冰雪融水全驱动因素下的末次冰消期热带西太平洋降水变化。结果显示，冰雪融水单驱动因素而非上述全驱动因素模拟的降水结果无论是从时间序列还是从空间分布上与热带西太平洋降水的指标记录一致，从而证实了上述假说的合理性。
除模拟结果外，李铁刚研究组最近发表在Palaeogeography、Palaeoclimatology、Palaeoecology上的论文Hydrological variability in the western tropical Pacific over the past 700kyr and its linkage to Northern Hemisphere climatic change（李铁刚研究员和熊志方副研究员为通讯作者，贾奇博士后为第一作者）从更长时间尺度上检验了上述假说的合理性。该文通过西菲律宾海MD06-3047B孔中浮游有孔虫G. ruber的Mg/Ca和δ18O重建了700 ka以来的海表盐度变化（反映降水），也表明该区冰期时降水增多，盛行类La Niña条件。
这两篇论文发现热带西太平洋冷期时降水增多，处于类La Niña状态。这与冷期时热带西太平洋降水应该减少的直观感觉以及前人普遍推断冷期时热带西太平洋盛行类El Niño条件不一致。这表明第四纪热带西太平洋降水的模式和成因远比我们想象的复杂，需要更深入的研究。
相关论文：
Xiong, Z., Li*, T., Chang, F., Algeo, T., Clift, P., Bretschneider, L., Lu, Z., Zhu, X., Frank, M., Sauer, P., Jiang, F., Wan, S., Zhang, X., Chen, S., Huang, J., 2018. Rapid precipitation changes in tropical West Pacific linked to North Atlantic climate forcing during the last deglaciation. Quaternary Science Reviews 197, 288-306.
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379117309484
Jia, Q., Li*, T., Xiong*, Z., Steinke, S., Jiang, F., Chang, F., Qin, B., 2018. Hydrological variability in the western tropical Pacific over the past 700 kyr and its linkage to Northern Hemisphere climatic change. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 493, 44-54.
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031018217309707
