《Quaternary Science Reviews》：Millennial-to multi-centennial-scale Asian summer monsoon variability during Termination I: Evidence from stalagmite δ18O in Wanxiang Cave, northwestern China
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Hongyu Shi|Pingzhong Zhang|Xianfeng Wang|Shaoneng He|Shufang Yuan|Ruitao Deng|Wei Jia|Shuyu Xue|Hai Cheng|R. Lawrence Edwards•万象洞的δ18O记录展现了第
Hongyu Shi|Pingzhong Zhang|Xianfeng Wang|Shaoneng He|Shufang Yuan|Ruitao Deng|Wei Jia|Shuyu Xue|Hai Cheng|R. Lawrence Edwards
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万象洞的δ18O记录展现了第一冰期结束时的水文气候演变过程。
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δ18O的变化反映了北半球高纬度地区的气候强烈影响。
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晚HS 1时期万象洞δ18O的稳定性表明西风急流的持续控制限制了亚洲夏季风向北深入。
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第一冰期结束期与第二冰期结束期的δ18O响应差异反映出不同的主导作用力。
引言
第四纪晚期的冰期-间冰期循环表现为冰盖的逐渐形成与快速消融（Petit等人，1999；Lisiecki和Raymo，2005），其间还会出现从完全冰期状态到间冰期状态的突然转变（Wang等人，2001、2008；Barbante等人，2006；Chen等人，2015）。了解这些转变以及冰期结束的过程对于揭示冰期-间冰期循环中发生的突发性气候变化机制至关重要（Cheng等人，2009；Denton等人，2010）。其中，最后一次冰消期，也就是第一冰期结束期（T-I），大约发生在18.0千年前至11.6千年前之间（Kasper等人，2014），具有特别重要的意义。这一时期标志着从海洋同位素阶段2向温暖的全新世过渡（Vázquez Riveiros等人，2010）。在这一时期，冰盖、海平面（Denton等人，2010；Lambeck等人，2014）、海洋环流（McManus等人，2004；Ng等人，2018）、大气-海洋碳循环（Marcott等人，2014；Bauska等人，2016）以及低纬度地区的水文气候都发生了重大变化（Wang等人，2001；Weijers等人，2007；Deplazes等人，2013）。这些变化与千年尺度的气候事件密切相关，包括海因里希第1阶段（HS 1）和博林-阿勒罗德事件（B/A）。因此，研究T-I时期的气候事件有助于我们了解自然过程是如何推动气候从冰河时代向温暖时期过渡的。
人们通过亚洲夏季风活动区域内的各种地质记录（如石笋、海洋沉积物和泥炭地花粉）对T-I时期的气候事件对亚洲夏季风的影响进行了深入研究（Cai等人，2008；Cheng等人，2009；Ma等人，2012；Zhou等人，2016；Chen等人，2026）。在这些记录中，石笋的δ18O记录能够提供高精度的铀系定年结果、较长的时间跨度以及连续的沉积序列，因此非常适合用于分析T-I时期亚洲夏季风与高纬度地区气候条件之间的关系。例如，中国季风区的洞穴中的石笋δ18O记录（Cai等人，2015；Zhang等人，2016；Qiu等人，2022；Wang等人，2022a）记录了HS 1事件，也就是所谓的弱季风期（Cheng等人，2009）。不过，现有的大多数记录都来自季风核心区域的洞穴。而位于现代季风边缘附近的中国季风区西北部，尽管可能对环流变化较为敏感，但相关记录却相对较少。这一空间上的缺失限制了我们对季风边缘地区如何应对冰消期气候变化的了解。此外，现有的δ18O记录显示T-I时期存在突然的转变，而第二冰期结束期则显得更为渐进（Xue等人，2019；Jia等人，2023；Zhao等人，2025a）。这种差异引发了关于这两种冰消过程背后机制的疑问。
虽然以往的研究大多关注亚洲夏季风对石笋δ18O记录的影响，但西风急流的作用却鲜有研究。西风急流的经度位置决定了南风季风气流进入东亚的北界，而西风急流的北移则有助于季风向更北方地区延伸（Nagashima等人，2013；Kong等人，2017；Chiang等人，2020）。在季节尺度上，西风急流的变化会影响亚洲夏季风的内陆范围以及梅雨锋的持续时间，进而影响区域水文气候以及相关的降水量δ18O值（Zhang等人，2018a）。此外，西风急流的波动还导致了第二冰期结束期石笋δ18O幅度的空间差异（Jia等人，2023）。这些发现凸显了西风急流在塑造δ18O变化空间分布方面的关键作用。然而，西风急流对T-I时期季风-西风过渡带的影响仍不明确，而且现有的石笋研究大多来自那些对西风急流直接影响不太敏感的地区（Johnson等人，2006b；Wong等人，2011；Wassenburg等人，2020）。这就凸显出有必要从季风北部边界获取更多相关记录。
位于中国西北部、靠近现代亚洲夏季风边界附近的万象洞，对不同时间尺度上的亚洲夏季风变化极为敏感。此外，在冬季以及季风较弱的时期，该地区的气候还受到中纬度西风急流的显著影响（Zhang等人，2008；Jia等人，2023）。因此，万象洞的气候记录为我们提供了研究亚洲夏季风变化及其与西风急流相互作用的机会。在本研究中，我们展示了万象洞的石笋δ18O记录，其时间跨度涵盖了最后一次冰消期（从17.86千年前到12.43千年前），旨在了解中国西北地区δ18O的变化情况及其与亚洲夏季风的关系。我们将这一记录与季风核心区域的石笋记录进行对比，以探究千年尺度气候事件的空间分布及其内在关联。本研究旨在探讨T-I时期半球性气候力量对区域水文气候的影响。
章节摘要
洞穴位置与区域气候
万象洞位于武都县白龙河南岸底部，坐标为北纬33°19′，东经105°00′，海拔1200米，处于现代亚洲夏季风范围的边缘，即青藏高原与黄土高原的过渡地带（见图1）。由于地处季风边缘，万象洞对亚洲夏季风的强度变化以及不同时间尺度上西风急流位置的变动极为敏感。因此，该地的气候
年代测定
石笋WX40Ct的铀浓度在6到18 ppm之间，钍浓度则在0.1到41 ppb之间（见表S1）。较高的铀浓度使得该石笋适合进行高精度的230Th定年。所有的230Th定年结果在2σ误差范围内均呈层序分布，时间跨度在27年到89年之间，这体现了定年结果的可靠性。根据深度-年龄模型，WX40Ct的年代范围为17.83±0.07千年前至12.79±0.09千年前，涵盖了第一冰期结束期的很大一部分时间
中国季风区的石笋记录比较
从区域尺度来看，中国季风区可划分为三个子区域，分别是受印度夏季风影响的区域、受东亚夏季风影响的区域，以及两者混合影响的区域（Maher，2008）。据此，我们将T-I时期具有高分辨率且定年精确的中国季风区石笋δ18O记录分为三组（见图4）。对这些记录的比较显示，最后一次冰消期间中国季风区不同地区的石笋δ18O幅度存在明显差异。值得注意的是，石笋δ
结论
在本研究中，我们展示了万象洞的石笋δ18O记录，其时间跨度为17.86千年前至12.43千年前，以此重建第一冰期结束期亚洲夏季风的演变过程。该记录表明，T-I时期亚洲夏季风的变化主要受到北半球千年尺度高纬度气候条件的影响。这与第二冰期结束期的情况有所不同，后者则主要是由南半球的空气-海洋条件以及当地的夏季太阳辐射所主导。此外，T-I时期西风急流的抑制作用也弱于第二冰期结束期。
作者贡献说明
Hongyu Shi：概念构思、数据整理、正式分析、初稿撰写。Pingzhong Zhang：概念构思、资金筹集、资源协调、审稿与编辑工作。Xianfeng Wang：监督工作、资源协调、资金筹集、审稿与编辑工作。Shaoneng He：审稿与编辑工作。Shufang Yuan：审稿与编辑工作。Ruitao Deng：数据整理工作。Wei Jia：审稿与编辑工作、资金筹集工作。Shuyu Xue：审稿与编辑工作。Hai Cheng：
利益冲突声明
作者声明自己不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。
致谢
我们非常感谢编辑Dominik Fleitmann博士以及两位匿名审稿人的宝贵意见。本研究得到了中国国家自然科学基金（编号：41873001、41473009、40973007、42502175）以及中国国家留学基金委（编号：202306180104）的资助。X.W.还感谢新加坡教育部的经费支持（资助编号为MOE-MOET32022-0006）。
