全新世是距現(xiàn)今最近、與現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)關(guān)系最密切的地質(zhì)時(shí)期。了解全新世以來(lái)氣候變化對(duì)于理解現(xiàn)代全球變暖至關(guān)重要。然而，目前學(xué)術(shù)界對(duì)全新世溫度變化趨勢(shì)的認(rèn)識(shí)還存在重大分歧。大量古氣候重建記錄顯示，全新世溫度變化多呈整體下降的趨勢(shì)，但是古氣候模擬結(jié)果卻表明，全新世溫度變化呈整體上升趨勢(shì)。這一現(xiàn)象被稱(chēng)之為“全新世溫度謎題”。對(duì)于這一矛盾，有研究認(rèn)為可能與古氣候重建使用的代用指標(biāo)的季節(jié)性偏差有關(guān)。

　　為此，中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所研究員薛濱團(tuán)隊(duì)選取青藏高原東南緣橫斷山脈-小型高山冰蝕湖-錯(cuò)恰湖，基于甘油二烷基甘油四醚酯（GDGTs）指標(biāo)，利用湖泊單點(diǎn)校正方程，定量重建了末次冰消期以來(lái)（19 ka BP）溫度變化序列。由于此次研究點(diǎn)地處低緯度高海拔地區(qū)（~3960 m a.s.l.），冬季存在結(jié)冰現(xiàn)象（冰層將隔離水溫與氣溫），因而湖泊自生的GDGTs主要記錄無(wú)冰期（春夏秋季）的溫度變化。重建結(jié)果顯示，19 ka以來(lái)溫度整體呈變暖趨勢(shì)，升溫幅度~4℃，其中冰消期升溫~3℃，全新世升溫~1℃。

　　為了調(diào)查全新世季節(jié)性溫度變化的模式及機(jī)制，研究綜述了青藏高原地區(qū)16條定量溫度記錄，其中6條覆蓋冰消期（圖1）。在冰消期時(shí)段，重建的古溫度不存在季節(jié)性差異，均呈現(xiàn)一致的升溫趨勢(shì)，這可能受控于全球冰量消減和溫室氣體增加。但是在全新世期間，不同季節(jié)溫度變化的趨勢(shì)差異顯著，如夏季溫度呈整體下降的趨勢(shì)，冬季溫度呈整體上升的趨勢(shì)，而年均溫變化趨勢(shì)則較為復(fù)雜（圖2）。

圖1 青藏高原地區(qū)研究點(diǎn)（紅色為本研究點(diǎn)，黃色為綜述的研究點(diǎn)）　　　

圖2 青藏高原地區(qū)全新世不同季節(jié)代用指標(biāo)重建溫度記錄

　　通過(guò)比對(duì)年均溫?cái)?shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這些年均溫記錄的不一致性主要與湖泊冰封期長(zhǎng)短有關(guān)。對(duì)于低海拔地區(qū)的非結(jié)冰湖泊，代用指標(biāo)重建的溫度可以真實(shí)地反映年均溫變化，呈現(xiàn)一致的升溫趨勢(shì)。相反，高海拔地區(qū)的結(jié)冰湖泊，由于結(jié)冰季節(jié)的湖泊水溫與氣溫隔離，代用指標(biāo)重建的溫度實(shí)際僅反映無(wú)冰季節(jié)的溫度變化。譬如海拔相對(duì)較低的湖泊（如錯(cuò)恰湖和聽(tīng)命湖），無(wú)冰季節(jié)主要為3-10月（約春夏秋季節(jié)），重建的溫度呈微弱升溫趨勢(shì)；而海拔更高的湖（如陵茍錯(cuò)、班公錯(cuò)等），無(wú)冰季節(jié)主要為5-9月，重建的溫度呈早/晚全新世高溫、中全新世低溫模式。

圖3 青藏高原地區(qū)不同季節(jié)重建溫度集成與模型模擬對(duì)比

　　此外，研究根據(jù)代用指標(biāo)重建溫度的季節(jié)性差異，集成了全新世不同季節(jié)的溫度變化序列，并與研究點(diǎn)平均的TraCE21ka瞬態(tài)模擬結(jié)果非常一致（圖3）。通過(guò)TraCE21ka全強(qiáng)迫與單強(qiáng)迫模擬結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)青藏高原地區(qū)全新世溫度變化主要受當(dāng)?shù)丶竟?jié)性太陽(yáng)輻射驅(qū)動(dòng)，而長(zhǎng)期增加的溫室氣體對(duì)溫度變化起到調(diào)控作用（如增強(qiáng)升溫、抵消降溫甚至反轉(zhuǎn)溫度變化趨勢(shì)）。

圖4 青藏高原地區(qū)全新世重建溫度模式與驅(qū)動(dòng)機(jī)制概念圖

　　研究利用“結(jié)冰現(xiàn)象”梳理了青藏高原地區(qū)目前已有的較為零散的全新世溫度重建記錄，發(fā)現(xiàn)指標(biāo)重建的溫度記錄存在明顯的季節(jié)性差異，即隨著海拔的增加，重建的溫度記錄從“類(lèi)年均溫”模式逐漸過(guò)渡至“類(lèi)夏季溫”模式。青藏高原地區(qū)全新世不同季節(jié)的溫度變化受到當(dāng)?shù)丶竟?jié)性太陽(yáng)輻射和二氧化碳協(xié)同調(diào)制（圖4）。研究揭示青藏高原地區(qū)全新世溫度重建的季節(jié)性偏差。

　　研究成果近期以Seasonal imprint of Holocene temperature reconstruction on the Tibetan Plateau為題發(fā)表在Earth-Science Reviews上。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。