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新疆地區(qū)變濕有利于絲綢之路經濟帶發(fā)展

自工業(yè)革命至今的200多年間,中國新疆地區(qū)的氣候一直處在總體上急速變濕的過程中。這對新疆地區(qū)生態(tài)和環(huán)境質量的改善將起到積極的作用,同時也將有利于“絲綢之路經濟帶”的發(fā)展。

本期嘉賓:中國科學院地球化學研究所研究員 洪冰

采訪人:中國氣象報記者 王敬濤

在全球氣候變化背景下,極端天氣氣候事件呈現頻發(fā)、多發(fā)、重發(fā)的特征。然而,針對當今普遍的認識“濕的區(qū)域變得愈濕,干的區(qū)域變得愈干”,中國科學院地球化學研究所研究員洪冰課題組與法國、日本研究人員組成的聯合研究小組提出了不同的看法:“自工業(yè)革命至今的200多年間,中國新疆地區(qū)的氣候一直處在總體上急速變濕的過程中!

新疆地區(qū)處于我國西北部,沙漠化是一直困擾著新疆地區(qū)的一大難題。

作為全球氣候系統的重要組成部分,亞洲季風系統扮演著重要的角色。而遠離海洋的新疆地區(qū),除受到季風系統的影響外,還同時受到西風帶的影響。

研究顯示,距今約一萬年的時間里,新疆地區(qū)夏季降水量在千年時間尺度上有多次增加的現象。而這種現象與東亞夏季風同時期內的強度增強有較好的對應關系。新疆地區(qū)降水量急劇、明顯增多的現象出現在公元1800年前后,即工業(yè)革命開始近40年之后。新疆地區(qū)降水量的變化,除了受到東亞夏季風和印度洋夏季風的影響之外,同時還與高緯度的北大西洋地區(qū)所發(fā)生的數次浮冰碎屑事件以及發(fā)生在赤道太平洋地區(qū)的厄爾尼諾-南方濤動事件存在著相關性。

根據研究結果,新疆地區(qū)降水量的增多,特別是自工業(yè)革命以來降水量的明顯增多,還與大氣中二氧化碳濃度的急劇增加有密切關聯。隨著大范圍工業(yè)革命的開始,二氧化碳濃度急速增加,北半球平均氣溫快速攀升,由泥炭纖維素穩(wěn)定碳同位素指示的新疆夏季降水量也突然明顯增加,其增加的趨勢持續(xù)到現代。

作為科學研究,完整詳實的觀測數據如何獲得?對于過去氣候變化研究的關鍵是尋找高分辨率、時間跨度足夠長的氣候代用記錄指標。而泥炭沉積正是記錄過去氣候變化的極佳地質檔案。

此項研究所選擇的對象是泥炭沉積中的植物殘體。研究小組在烏魯木齊市東南方約45公里的柴窩堡采得泥炭柱樣,從中提取出泥炭植物纖維素,測定了泥炭纖維素樣本的放射性碳年齡和穩(wěn)定碳同位素的組成,從而提取出當時的氣象要素信息。新疆地區(qū)降水量增多趨勢的判斷正是在此工作基礎上得出的初步結論。

新疆柴窩堡泥炭纖維素碳同位素記錄還揭示,自過去8500年以來,新疆地區(qū)的夏季降水量就呈現一種在波動中緩慢增加的趨勢。在這一增加趨勢上,還疊加有幾個千年尺度的、突發(fā)的夏季降水量增加事件。這些長時間尺度的夏季降水量增加現象,可能與同期赤道太平洋出現的厄爾尼諾狀態(tài)有關。它們導致東亞夏季風強度增強并向北和向西擴展,從而給中國西北部的干旱地區(qū)輸送去更多水汽。

這個發(fā)現突破了過去認為在全球變暖條件下“濕的區(qū)域變得愈濕,干的區(qū)域變得愈干”的傳統認識。此觀點由英國雷丁大學環(huán)境系統科學中心的LennartBengtsson(倫納特·朋森)教授在綜合分析本世紀以來多項關于全球氣候變化與大氣水循環(huán)研究工作的基礎上提出。值得注意的是,他所引用的這些研究工作絕大部分是基于多種氣候模型的研究,即利用當前廣泛使用的一些氣候模型來推演當前以及今后氣候的演變趨勢。

不可否認的是,利用氣候模型來研究當前及預測未來的氣候變化是一種重要的科學手段。但即便如此,也需要結合更為客觀的氣象實測數據加以佐證。而針對過去氣候變化研究,則需要利用更多高分辨率、長時間尺度和敏感的氣候代用指標來加以研究。針對新疆地區(qū)降水量的研究,正是利用了泥炭植物殘體纖維素的同位素這個敏感的氣候代用指標,對新疆地區(qū)過去近1萬年以來的降水量情況進行恢復和重建。這項研究工作也與一些全球氣候模型新的模擬結果相一致。

從另一個層面來說,這項研究有著極為重大的現實意義。6月22日,在卡塔爾多哈舉行的第38屆世界遺產大會上,由中哈吉三國聯合申報的絲綢之路成功申報世界文化遺產,成為首例跨國合作、成功申遺的項目。

而新疆地區(qū)夏季降水量的長期增加有利于改善區(qū)域生態(tài)和環(huán)境質量。比如,在距今約5000年前至4000年前期間的夏季降水量突然增加,就曾經使得新疆地區(qū)生態(tài)和環(huán)境質量得到顯著改善。這點可以從塔克拉瑪干沙漠中著名的小河墓地的考古發(fā)現中得到佐證。

毫無疑問,在當前全球變暖的背景下,絲綢之路區(qū)域正在迎來一個氣候變濕的歷史機遇,這不但有利于干旱地區(qū)土壤中基本營養(yǎng)元素生物地球化學循環(huán)的平衡,也有利于干旱和沙漠化的緩解,對新疆地區(qū)生態(tài)和環(huán)境質量的改善將起到積極的作用,同時也有利于“絲綢之路經濟帶”的發(fā)展。


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