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针对东亚夏季风（EASM）对全球变暖响应的争议，研究人员以秦岭南麓太白山大爷海花粉记录为基础，运用 WAPLS 模型定量重建末次盛冰期以来温湿序列，揭示气候演变规律及驱动机制，为未来 EASM 变化预测与应对全球变暖提供关键科学依据。
全球变暖背景下，东亚夏季风（East Asian Summer Monsoon, EASM）的演变规律及其对气候的影响始终是科学界的研究热点与争议焦点。EASM 作为亚洲季风系统的核心组成，承担着将海洋水汽与热量输送至大陆的重要功能，直接关系到区域农业生产、生态环境乃至社会稳定。然而，对于 EASM 在全球变暖中的响应趋势，学界存在显著分歧：部分研究认为气温升高将增强 EASM，另一部分则指出季风降水可能呈减少趋势。这种不确定性凸显了重建过去温度与降水变化历史的重要性，唯有通过解析长尺度气候演变规律，才能为未来气候预测提供可靠依据。
同时，EASM 的时空演化格局也存在诸多争议。地质记录显示，末次冰消期中国南北降水呈现 “跷跷板” 模式，全新世气候最适宜期（Holocene Optimum, HO）的起始时间也存在由南向北延迟或北迁的争议。这些分歧源于年代学不确定性、代用指标解读差异及区域反馈机制的复杂性。此外，全新世温度变化的空间异质性同样引发关注，海洋与陆地记录的温度趋势存在明显差异。因此，在具有代表性的气候过渡带开展温湿定量重建，成为揭示 EASM 驱动气候变异规律的关键。
为解答上述科学问题，研究人员以位于中国中东部的秦岭山脉为研究区域。秦岭与淮河构成中国南北地理分界线，其主峰太白山因气候梯度与地形复杂性，拥有丰富的植物多样性和完整的垂直植被谱，是响应 EASM 变化的理想 “天然实验室”。研究团队基于太白山大爷海（Daye Lake）的高山湖泊沉积物花粉记录，开展了末次盛冰期（Last Glacial Maximum, LGM）以来的高分辨率气候重建研究，相关成果发表于《Quaternary Science Reviews》。
该研究采用的主要技术方法包括：首先，对大爷海沉积物岩芯进行高分辨率采样，获取过去 21.6 cal kyr BP 以来的连续花粉记录；其次，选取 25 种主要陆生花粉类型（平均丰度超 1% 且在地层中出现频率≥60%）作为气候代用指标；运用约束增量平方和聚类分析（Constrained Incremental Sum of Squares, CONISS）对花粉组合进行地层划分；最终，采用加权平均偏最小二乘模型（Weighted Averaging Partial Least Squares, WAPLS），将花粉数据与现代气候数据关联，实现温度与降水的定量重建，并通过平方弦距离匹配度分析验证重建结果的可靠性。
秦岭地区末次盛冰期以来的植被演替特征
研究通过花粉组合分析揭示了清晰的植被演替序列：LGM 时期以针叶林为主；冰消期晚期至全新世早期，逐渐过渡为针阔叶混交林；全新世中期演替为落叶阔叶林；晚全新世则呈现开阔地覆盖度逐渐增加的趋势。这一植被演变过程直观反映了区域气候从冷干到暖湿，再到后期凉干的整体变化趋势，印证了植被对气候波动的敏感响应。
温度与降水的定量重建结果
WAPLS 模型重建结果显示，LGM 时期气候显著冷干，与全新世相比，温度低约 4°C，降水少约 300 mm。从冰消期晚期到全新世早期，温湿条件持续改善，至全新世中期达到峰值，温度达 9.9°C，降水达 940 mm，形成明显的暖湿期。此后，晚全新世呈现持续的降温减湿趋势。这一序列清晰记录了区域气候在轨道尺度上的演变规律，为理解 EASM 的长期变化提供了定量依据。
气候重建结果的区域对比与驱动机制
区域对比分析表明，秦岭地区的温度变化与东亚季风区及北半球其他区域的温度记录高度一致，反映了全球性气候信号。而降水变化则呈现独特的区域特征：末次冰消期降水变化与中国南方记录同源，全新世则与北方趋势密切吻合，形成南北降水偶极型分布。机制研究发现，16–12 cal kyr BP 的千年尺度降水变化受大西洋经向翻转环流（Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC）和黑潮（Kuroshio Current, KC）强度调制；全新世南北降水偶极格局则与热带辐合带（Intertropical Convergence Zone, ITCZ）位置变化相关，而 ITCZ 位置又受厄尔尼诺 - 南方涛动（El Ni?o–Southern Oscillation, ENSO）活动调控。
未来气候趋势的启示
将花粉重建结果与耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）多模型集合模拟结果结合分析发现，秦岭地区未来降水可能随温度升高而增加。这一结论为理解 EASM 在全球变暖背景下的响应提供了重要参考，暗示升温可能增强区域季风降水，对未来水资源管理与生态保护具有直接指导意义。
该研究通过在秦岭气候过渡带的精细工作，首次实现了末次盛冰期以来温度与降水的定量重建，为解析 EASM 的时空演化规律提供了关键证据。研究明确了秦岭地区气候演变的三阶段特征：LGM 冷干、全新世中期暖湿、晚全新世凉干，这一模式与全球气候背景一致，又因区域地理特性呈现独特细节。
在驱动机制方面，研究揭示了不同时间尺度降水变化的主控因子：冰消期受北大西洋环流与黑潮强度影响，全新世则与热带环流系统关联，体现了高低纬气候过程的协同作用。这一发现为理解季风系统的多尺度调控机制提供了新思路。
更为重要的是，研究将古气候重建与未来模拟相结合，提出升温可能导致秦岭地区降水增加的预测，为应对全球变暖的区域适应策略提供了科学支撑。同时，该研究验证了花粉代用指标在气候过渡带的高敏感性与可靠性，为类似区域的古气候研究提供了可借鉴的方法范式。未来，结合更高分辨率的代用指标与多模型模拟，有望进一步揭示 EASM 的非线性响应特征，为提升气候预测精度奠定基础。
