中国南方地块四川盆地晚侏罗世彭莱镇组红层的古地磁倾角校正：对古地理重建的启示

《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》：Paleomagnetic inclination correction for the Upper Jurassic Penglaizhen Formation red beds from the Sichuan basin, South China Block: Implications for paleogeographic reconstruction

本研究利用洱海湖相沉积物中的3-羟基脂肪酸（3-OH-FAs）重建了Holocene时期西南中国夏季温度和降水变化，揭示夏季温度长期下降与年温度上升趋势的季候差异，并发现夏季与年降水均呈现干旱趋势，其与印度夏季风强度变化密切相关。

　　本研究聚焦于中国西南地区，旨在揭示过去几千年中夏季温度和降水的变化规律，以及这些变化与印度夏季季风（ISM）强度之间的关系。中国西南地区作为全球季风系统的重要组成部分，其温度和降水的时空变化对农业生产和水资源管理具有深远影响。然而，目前对这些参数在全新世期间的变化模式，尤其是在季节和年度尺度上的演变，仍存在诸多未解之处。为此，研究团队采用洱海湖沉积物中的3-羟基脂肪酸（3-OH-FAs）作为关键指标，对夏季温度和降水的变化进行了重建。这一研究不仅有助于理解区域气候变化的特征，也为未来气候趋势预测提供了科学依据。

洱海湖位于青藏高原东南边缘，地处云南省西北部大理市附近，海拔约1974米。该湖形成于晚中新世，与区域内的NW-SE走向断层活动密切相关。洱海湖的面积约为249.8平方公里，流域面积达2565平方公里。湖水的主要来源包括周边地区的地表径流和地下水，湖水的化学成分受到区域气候条件的显著影响。因此，洱海湖不仅是一个重要的自然水体，也是研究区域气候演变的理想地点。

研究团队通过采集湖底沉积物和周边土壤样本，分析其中的3-OH-FAs成分，以确定其来源及反映的气候信号。现代样本的分析结果表明，洱海湖沉积物中的C16-C18 3-OH-FAs主要由湖泊周边土壤中的微生物合成，而这些3-OH-FAs指标能够准确反映区域夏季温度和降水的变化。此外，研究团队结合历史仪器数据，对C18同系物进行分析，并将其整合到经典的3-OH-FAs温度指标中，从而构建了一个适用于中国西南地区湖泊的更新型气候指标。这一指标在重建区域夏季温度和降水变化方面表现出较高的可靠性。

研究结果表明，洱海湖沉积物中3-OH-FAs的分布模式与周边土壤中的相似，但湖沉积物中还存在一定的差异。这种差异可能反映了湖泊沉积物中3-OH-FAs的来源不仅限于土壤，还可能受到湖泊内部生态条件的影响。因此，为了更准确地重建夏季温度和降水变化，研究团队特别关注了3-OH-FAs在不同季节和年度尺度上的变化特征。通过分析湖沉积物中的3-OH-FAs同系物比例，研究团队发现夏季温度呈现出明显的长期降温趋势，而年度温度则表现出相反的变化，呈现出逐渐升高的趋势。这一现象可能与不同季节的太阳辐射强度变化有关，夏季温度主要受到夏季太阳辐射的影响，而年度温度则受到全年太阳辐射和大气二氧化碳浓度的共同作用。

同时，研究团队还发现，夏季和年度降水的变化均呈现出长期的干旱趋势。这一趋势可能与陆海热力差异有关，而这种差异受到夏季太阳辐射和季风强度的调节。在千纪尺度上，研究团队进一步探讨了高纬度冰盖、太阳活动和火山活动对气候的影响。分析结果表明，这些因素共同作用下，夏季和年度降水均呈现出一致的干旱和降温波动。这一发现进一步支持了夏季和年度降水变化在千纪尺度上存在一定的同步性，而夏季温度的变化则表现出显著的季节性偏差。

研究团队指出，尽管3-OH-FAs在湖泊沉积物中的应用已取得一定进展，但其在不同环境中的适用性仍需进一步验证。特别是在季节性气候特征的重建方面，3-OH-FAs与其他生物指标（如孢粉、硅藻、蜉蝣等）的结合使用可能有助于提高重建精度。此外，研究团队还强调了选择合适的校准方法的重要性，因为不同的校准方法在不同环境中可能表现出不同的效果。通过比较洱海湖沉积物和土壤中的3-OH-FAs分布模式，研究团队能够更准确地确定这些化合物的来源，并据此重建夏季温度和降水的变化。

本研究的主要成果包括：首先，现代样本的分析结果表明，洱海湖沉积物中的C15-C18 3-OH-FAs主要来源于湖泊周边的土壤，这一发现为重建夏季温度和降水变化提供了可靠的基础。其次，研究团队通过整合C18同系物到经典的3-OH-FAs温度指标中，构建了一个适用于中国西南地区湖泊的更新型气候指标。这一指标在重建夏季温度和降水变化方面表现出较高的可靠性。第三，研究团队发现夏季温度呈现出明显的长期降温趋势，而年度温度则呈现出逐渐升高的趋势。这一现象可能与不同季节的太阳辐射强度变化有关，夏季温度主要受到夏季太阳辐射的影响，而年度温度则受到全年太阳辐射和大气二氧化碳浓度的共同作用。

此外，研究团队还发现，夏季和年度降水的变化均呈现出长期的干旱趋势。这一趋势可能与陆海热力差异有关，而这种差异受到夏季太阳辐射和季风强度的调节。在千纪尺度上，研究团队进一步探讨了高纬度冰盖、太阳活动和火山活动对气候的影响。分析结果表明，这些因素共同作用下，夏季和年度降水均呈现出一致的干旱和降温波动。这一发现进一步支持了夏季和年度降水变化在千纪尺度上存在一定的同步性，而夏季温度的变化则表现出显著的季节性偏差。

本研究不仅为理解中国西南地区夏季温度和降水的变化提供了新的视角，也为未来气候预测和水资源管理提供了科学依据。通过重建过去几千年中的气候特征，研究团队能够更好地识别区域气候变化的驱动因素，并为应对气候变化带来的挑战提供参考。此外，研究团队还强调了进一步研究的重要性，特别是在不同季节和年度尺度上的气候特征重建方面，需要更多的长期数据支持，以提高重建精度和可靠性。

总的来说，本研究通过分析洱海湖沉积物中的3-OH-FAs成分，揭示了中国西南地区夏季温度和降水的变化规律。研究结果表明，夏季温度呈现出明显的长期降温趋势，而年度温度则表现出逐渐升高的趋势。同时，夏季和年度降水的变化均呈现出长期的干旱趋势，这一趋势可能与陆海热力差异有关。在千纪尺度上，高纬度冰盖、太阳活动和火山活动对气候的影响显著，这些因素共同作用下，夏季和年度降水均呈现出一致的干旱和降温波动。研究团队认为，这些发现有助于更好地理解中国西南地区的气候演变，并为未来气候预测和水资源管理提供科学支持。此外，研究团队还指出，进一步研究不同季节和年度尺度上的气候特征，以及不同环境中的3-OH-FAs适用性，对于提高气候重建的精度和可靠性具有重要意义。