综述：现代东亚季风的起源：来自新的代用数据综合和气候模型的见解

《Earth-Science Reviews》：The origin of the modern-like East Asian Monsoon: insights from new proxy data synthesis and climate modelling

地质记录与气候模型综合分析显示，现代东亚季风模式形成于晚渐新世至早中新世（约28-22百万年前），存在渐进式转变而非突发性。模型表明晚白垩世存在西至中东部东亚的带状干旱区，早中新世转为季风主导，证实青藏高原抬升是关键驱动因素而非CO2浓度。研究揭示了东亚湿度梯度特征及古地理重建对气候模式解析的重要性。

　　现代东亚季风的起源一直备受关注，其形成时间的争论主要集中在晚始新世-早中新世与晚古新世-早中新世之间。这一争议源于对地质记录和气候模型结果的综合分析不足，以及对气候演变驱动因素的不确定性。本研究通过整合地质记录并采用改进的古地理重建进行气候模拟，试图揭示东亚季风气候模式的演变过程及其关键驱动因素。

东亚的现代气候呈现出显著的东湿西干特征，这种模式主要由亚洲季风系统和内陆干旱气候共同控制。季风系统在东亚气候中扮演着至关重要的角色，它不仅将热带地区的能量和水汽输送至高纬度地区，还对数亿人口的生活方式产生深远影响。现代东亚季风的独特性在于其夏季风能够穿越副热带高压带，带来大量降水，而其地理范围可延伸至北纬40°，远超赤道辐合带的活动范围。因此，研究现代季风气候的形成过程，对于理解未来全球变暖背景下东亚季风的变化具有重要意义。

关于现代东亚季风的起源时间，早期研究多基于海洋沉积物记录和南亚生态变化的证据，认为其形成时间大约在晚中新世（约8百万年前）。然而，近年来的研究发现，中国中部和东部地区的地质记录表明，从古新世到早中新世，中国大部分地区（即亚热带和暖温带区域）主要受（半干旱）气候影响，只有最南部的中国（热带和南亚热带区域）和东北部地区保持湿润气候。这些研究结果引发了新的讨论，即现代季风气候可能早在晚古新世甚至始新世时期就已经形成。

这一不确定性主要源于几个方面：一是关键地区（如中国中部和东部）缺乏长期的地质记录；二是古气候代理指标的局限性，例如花粉组合和沉积物类型对不同时间尺度的指示意义尚未完全明确；三是古地理条件的不确定性，这直接影响了古气候模型的准确性。因此，可靠的古地理重建是理解东亚地区古气候演变及其驱动因素的关键。

在本研究中，我们采用数据-模型对比的方法，分析了东亚地区在新生代的气候模式。首先，我们综合了长期的岩石地层和生物记录，以识别古气候特征。其次，我们利用改进的古地理重建，对两个关键地质时期——晚始新世和早中新世的东亚气候条件进行了模拟，探讨了古地理、大气二氧化碳浓度（pCO?）和轨道参数等因素对气候模式演变的潜在影响。

研究结果表明，在古新世到早中新世期间，东亚地区主要呈现（半干旱）气候模式，而到晚始新世-早中新世（约28-22百万年前）时，这一模式逐渐转变为以季风为主的湿润气候。这种气候重组可能并非一次性发生，而是通过一系列逐步的变化完成的。我们的模拟结果显示，晚始新世时期，一条干旱带从东亚西部延伸至中东部，而到了早中新世，东亚地区的气候模式已基本接近现代季风气候。

此外，研究还发现，东亚地区的降水对轨道参数变化极为敏感，同时受到大气二氧化碳浓度的影响。这种敏感性可以解释为何在古新世期间，东亚地区的干旱带呈现出明显的干湿波动现象。这种波动也与此前在该地区发现的干湿古气候指标之间的矛盾相吻合，从而为理解东亚地区古气候的复杂性提供了新的视角。

值得注意的是，干旱带并不一定构成从西部内陆到东部沿海连续的沙漠或半沙漠景观，而是表现出一定的东西向湿度梯度。东部沿海地区相对湿润，这可能与当时中国东部沿海地区受到较弱的夏季西南季风影响有关。这一发现进一步说明了季风系统对东亚气候格局的塑造作用。

在探讨现代东亚季风的形成驱动因素时，研究发现古地理变化，特别是青藏高原的抬升，对季风系统的建立起到了关键作用。青藏高原在晚始新世至早中新世期间逐渐抬升至中高海拔，其古纬度也逐渐接近现代位置。这一过程可能改变了东亚地区的陆地-海洋热力对比，从而促进了季风系统的形成。相比之下，大气二氧化碳浓度虽然在一定程度上影响了气候条件，但并非决定性因素。

研究还指出，不同气候模型和边界条件的使用可能导致了模拟结果的不一致。因此，为了更准确地再现东亚地区的古气候，需要进一步优化古地理重建的精度，并提高对古气候代理指标的理解。此外，还需加强对关键地区（如中国中部和东部）的地质记录研究，以填补数据空白。

本研究的结果为理解东亚季风气候的演变提供了新的证据。通过对古气候记录与模拟结果的对比，我们发现，在晚始新世时期，东亚地区存在一条从西部到中东部的干旱带，而在早中新世时期，这一地区已建立起以季风为主的气候模式。这一转变可能经历了多个阶段，而不是突然发生的过程。因此，东亚季风的形成是一个渐进的过程，受到多种因素的共同作用。

研究还表明，东亚地区的降水变化不仅受到轨道参数的影响，还受到大气二氧化碳浓度的调控。这种双重影响可以解释古新世时期东亚干旱带的干湿波动现象，同时也为理解古气候记录中出现的矛盾提供了理论依据。因此，气候模型的模拟结果需要结合地质记录进行综合分析，以更准确地揭示古气候演变的复杂性。

从地质记录和气候模拟的角度来看，东亚地区的气候模式在新生代经历了显著的变化。这种变化不仅反映了全球气候系统的演变，也揭示了区域古地理和古气候条件之间的复杂关系。研究发现，青藏高原的抬升在这一过程中起到了至关重要的作用，而大气二氧化碳浓度和轨道参数的影响则相对较小。因此，现代东亚季风的形成主要归因于古地理变化，而非单纯的气候变化。

本研究的结果对于理解东亚地区古气候的演变具有重要意义。它不仅有助于厘清现代季风气候的起源时间，也为未来研究提供了新的方向。未来的研究可以进一步探讨古地理变化的具体机制，以及其对季风系统形成的影响。此外，还可以加强对古气候代理指标的研究，以提高对古气候演变过程的理解。

总体而言，本研究通过整合地质记录和改进的古地理重建，揭示了东亚地区新生代气候模式的演变过程。研究结果表明，东亚地区的气候模式经历了从（半干旱）向季风主导的转变，这一过程可能在晚始新世至早中新世期间逐步完成。古地理变化，特别是青藏高原的抬升，可能是这一转变的关键驱动因素。因此，理解现代东亚季风的形成过程，不仅有助于揭示过去气候变化的机制，也为预测未来气候变化提供了重要的参考。