💡这项突破是什么?
粉尘活动是地球系统的重要组成部分，粉尘气溶胶通过影响大气辐射、云和降水、海洋生产力及冰雪反照率等过程，在地球气候系统中扮演着重要角色。黄土高原作为全球最重要的粉尘沉积区之一，其粉尘堆积是重建粉尘历史和气候变化的重要载体。然而，由于黄土高原全新世黄土记录分辨率低、年代控制弱，以及不同剖面间粉尘堆积速率差异大，导致该区域全新世粉尘活动历史重建存在很大不确定性。
中国科学院地球环境研究所黄土与气候变化研究团队康树刚研究员及其合作者，通过系统收集已发表的黄土高原全新世黄土剖面光释光（OSL）年代和粒度数据，利用贝叶斯年龄-深度模型优化了年代框架，重建了黄土高原全新世粉尘质量堆积速率（MAR）记录，并集成得到了区域粉尘通量变化历史。主要结论如下：（1）黄土高原全新世粉尘堆积通量变化范围在10到200 g cm-2 ka-1之间，平均约50 g cm-2 ka-1；（2）受沉积后改造、空间异质性及年代不确定性等多因素影响，黄土高原每个独立剖面粉尘堆积通量很难在变化强度和模式上重复集成结果，而集成结果更有助于反映大空间尺度的粉尘活动和气候变化情况（图1）；（3）在亚轨道尺度上（即多千年尺度），黄土高原粉尘堆积通量变化表现为：约11.5至7.5 ka稍减弱，7.5 ka前后降至最低，7.5至3 ka明显增强（图1）；（4）黄土高原全新世粉尘堆积既与粉尘搬运动力—东亚冬季风的强弱有关，也受东亚夏季风影响的粉尘源区条件控制（图2）。
将黄土高原全新世粉尘活动记录与我国北方和北半球其它粉尘记录进行对比（图3），结果表明：（1）我国北方和蒙古地区西部全新世可能经历了类似的粉尘活动变化，即全新世开始至约8-6 ka缓慢减弱，而之后至晚全新世则显著增加，但东亚与中亚地区的变化机制可能存在不同；（2）以亚洲粉尘为源区的西北太平洋和格陵兰地区远源粉尘堆积变化同中亚—东亚近源粉尘记录显著不同，可能表明西风带强度和位置对远源粉尘堆积的重要影响。
本研究提出了使用多记录集成的模式来有效重建区域尺度（黄土高原）粉尘活动的路径，我们的重建结果有效弥补了黄土高原黄土记录的全新世粉尘活动记录的缺乏，并对认识半球尺度的粉尘循环有重要作用。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、陕西省杰青和中国科学院青促会等项目的支持。相关成果发表在国际地学期刊《Global and Planetary Change》上，康树刚研究员为第一和通讯作者。
原文详见：Kang, S.G.*, Wang, X.L., Wang, N., Huang, H., 2024. An OSL-dated, stacked Holocene dust mass accumulation rate record on the Chinese Loess Plateau and its implications for Northern Hemisphere dust activity. Global and Planetary Change 242, 104600. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104600.
图1 黄土高原全新世粉尘通量集成
图2 黄土高原全新世粉尘活动动力参数对比
图3 我国北方、北太平洋、格陵兰等区域全新世粉尘活动对比
