近日，西安交通大学全球环境变化研究院王苗苗博士生、张海伟教授、程海教授等在美国地球物理联合会（AGU）旗下期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》上发表研究论文，题为：Orbital-Millennial Scale Hydroclimate Variations in the Mid-Lower Yangtze River Valley During the Last Glacial: Insights From Stalagmite Multi-Proxy Records。该研究基于湖北省黄石市阴地洞石笋YXG01多指标记录，重建了末次冰期47-12 ka BP期间长江中下游地区水文气候变化过程，揭示了东亚夏季风强度与区域水文气候在千年尺度至轨道尺度上的差异响应及其可能机制。
Heinrich冷事件（HS1-HS4）是末次冰期北大西洋冰筏碎屑事件的重要表现，通常与大西洋经向翻转环流减弱和东亚夏季风减弱相联系。然而，末次冰期轨道和千年尺度上夏季风整体减弱的背景下，中国季风区的夏季风降水和区域水文条件的空间差异仍缺乏高精度、高分辨率的多指标记录约束。长江中下游地区位于东亚夏季风雨带迁移的关键区域，是认识轨道-千年尺度降水格局及其动力机制的重要窗口。
本研究选取湖北省阴地洞（图1）的石笋YXG01，综合利用42个高精度U-Th年龄、δ18O、δ13C、微量元素比值（Mg/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca）、初始δ234U以及石笋生长速率等多指标，建立了末次冰期长江中下游地区高精度高分辨率的水文气候变化序列。与单一氧同位素记录相比，多指标组合能够更清晰地区分大尺度季风强度变化与洞穴上覆土壤-表层岩溶-洞穴系统中局地水文过程的响应。
图1 阴地洞位置、区域现代气候背景及研究涉及的典型记录点
研究结果（图2）显示，在HS1-HS4期间，石笋YXG01的δ18O记录呈现显著偏正，指示东亚夏季风减弱；而δ13C、Mg/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca则同步偏负，同时伴随较高的初始δ234U值和增强的石笋生长速率。这些相反变化表明，尽管大尺度东亚夏季风强度减弱，长江中下游地区局地水文气候条件反而相对适宜，表现为有效水分增加、土壤呼吸和植被生长增强。进一步表明石笋δ18O所记录的大尺度季风强度信号与局地水文生态环境并不总是简单的同相变化。
图2 石笋YXG01 δ18O、δ13C、微量元素比值、初始δ234U和生长速率记录对比
机制分析表明，HS 事件期间北大西洋降温及相关海气环流调整可能引起西风急流和西太平洋副热带高压位置南移，从而改变东亚夏季风雨带及水汽输送路径，使长江中下游地区在季风整体减弱时仍可能获得相对有利的水分条件。
图3 长江中下游水文气候响应及可能的大气环流机制示意
在轨道尺度上，研究发现东亚夏季风强度总体随北半球夏季太阳辐射增强而增强，但长江中下游局地水文气候变化与其呈反相关关系。进一步整合中国东部不同区域的古气候记录，识别出较为一致的“三极型”降水空间格局（图3）：夏季太阳辐射较强时期，中国中东部地区相对偏干，而北方和南方地区相对偏湿；这一格局可能与西风急流和西太平洋副热带高压共同北移、东亚夏季风雨带随之北推有关。
该研究为理解末次冰期轨道和千年尺度中国季风区降水空间异质性提供了新的高分辨率证据，强调在解释石笋多指标记录和评估东亚季风区水文气候变化时，需要同时考虑大尺度环流、区域雨带位置和局地岩溶水文过程的共同作用。
该研究得到国家自然科学基金项目（42261144753、42488201和41972186）和西安交通大学青年拔尖人才项目的共同资助。
原文信息：Miaomiao Wang, Haiwei Zhang*, Carlos Pérez-Mejías, Youwei Li, Zixin Guan, Xiaomei Zhang, Jingsong Zhu, Rui Zhang, Baoyun Zong, Xuexue Jia, Youfeng Ning, Hai Cheng. 2026. Orbital-Millennial Scale Hydroclimate Variations in the Mid-Lower Yangtze River Valley During the Last Glacial: Insights From Stalagmite Multi-Proxy Records. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 131, e2025JD045759.
原文链接：https://doi.org/10.1029/2025JD045759
