全新世是距現(xiàn)今最近、與現(xiàn)代人類社會關(guān)系最密切的地質(zhì)時期。了解全新世以來氣候變化對于理解現(xiàn)代全球變暖至關(guān)重要。然而，目前學術(shù)界對全新世溫度變化趨勢的認識還存在重大分歧。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，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。這一現(xiàn)象被稱之為“全新世溫度謎題”。對于這一矛盾，有研究認為可能與古氣候重建使用的代用指標的季節(jié)性偏差有關(guān)。

　　為此，中國科學院南京地理與湖泊研究所研究員薛濱團隊選取青藏高原東南緣橫斷山脈-小型高山冰蝕湖-錯恰湖，基于甘油二烷基甘油四醚酯（GDGTs）指標，利用湖泊單點校正方程，定量重建了末次冰消期以來（19 ka BP）溫度變化序列。由于此次研究點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主要記錄無冰期（春夏秋季）的溫度變化。重建結(jié)果顯示，19 ka以來溫度整體呈變暖趨勢，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，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)溫度變化的趨勢差異顯著，如夏季溫度呈整體下降的趨勢，冬季溫度呈整體上升的趨勢，而年均溫變化趨勢則較為復(fù)雜（圖2）。

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

圖2 青藏高原地區(qū)全新世不同季節(jié)代用指標重建溫度記錄

　　通過比對年均溫數(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短有關(guān)。對于低海拔地區(qū)的非結(jié)冰湖泊，代用指標重建的溫度可以真實地反映年均溫變化，呈現(xiàn)一致的升溫趨勢。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，代用指標重建的溫度實際僅反映無冰季節(jié)的溫度變化。譬如海拔相對較低的湖泊（如錯恰湖和聽命湖），無冰季節(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；而海拔更高的湖（如陵茍錯、班公錯等），無冰季節(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比

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

圖4 青藏高原地區(qū)全新世重建溫度模式與驅(qū)動機制概念圖

　　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“類年均溫”模式逐漸過渡至“類夏季溫”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?shù)丶竟?jié)性太陽輻射和二氧化碳協(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)科技專項、國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助。