科研进展

东亚渐新世气候格局综合研究揭示东亚季风-干旱系统于2600万年前形成

发布时间:2026-08-18 打印

亚洲东部和南部受季风环流控制,气候湿润、降水丰沛,森林植被茂密;西部深居内陆,降水稀少,温带沙漠和戈壁为主,两者共同构成了东湿西干环境格局。该系统形成时间及其驱动机制仍存在争议,长期以来是亚洲古气候研究的重要议题之一

早期研究基于中国新生代孢粉、古植物和岩性资料等,揭示了东亚气候在晚渐新世至早中新世经历了重大重组,即由行星风系主导转变为季风系统主导。近年来的综合研究进一步显示,新生代亚洲季风呈阶段性向北扩张:中始新世湿润季风气候向北推进至25°N以南(涵盖今广东和广西等地),晚始新世进一步北扩至26–28°N(涵盖今云南和江西中部等),晚渐新世则推进至伦坡拉兰州一线。

渐新世作为季风演变的关键过渡阶段,对于理解早期季风系统如何突破副热带高压带控制、并最终演变为能够影响北纬40°以北地区的现代型季风系统至关重要。此外,距今约3400万年的始新世渐新世之交(EOT)气候骤冷事件伴随全球快速降温和南极冰盖大规模出现,标志着地球气候从“温室状态”向“冰室状态”转变,但东亚区域植被和水文气候对该事件的响应机制尚不明确。

近日,中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员谢宇龙与中国科学院青藏高原研究所研究员吴福莉、中国科学院院士方小敏等组成的科研团队,系统收集并整合了中国80个沉积盆地渐新世的岩性、孢粉、古植物和哺乳动物化石等多指标记录,据此重建了东亚早、晚渐新世气候格局及其时空演变特征,评估了始新世渐新世之交的植被与气候变化,并梳理了当前渐新世东亚气候模式研究中存在的争议。该研究进一步探讨了东亚季风-干旱环境系统的演化过程及东亚渐新世气候格局时空演变的驱动机制。相关成果发表于国际权威地学期刊《全球与行星变化》Global and Planetary Change

本研究厘清了渐新世早、晚两阶段差异化的气候空间格局:

1)早渐新世:东亚整体延续了晚始新世行星风系主控的特征,中国中部形成横贯东西的干旱-半干旱带,而30°N以南的南方地区与东北地区分别发育湿润气候带。该干旱带内频繁出现短暂的湿润事件:西部干旱区的短暂湿润主要来自西风带水汽输送和青藏高原东北部初始隆升导致的地形降水;而东部(如江汉、周口盆地)的间歇性湿润则与间歇性增强的东亚夏季风有关。

2)晚渐新世:季风湿润气候向北扩展至中国中部(32–36°N)及青藏高原腹地,同时西北地区干旱化加剧。

综合对比东亚晚始新世至早渐新世古气候记录表明,EOT气候骤冷事件触发了东亚地区广泛降温,但区域响应存在差异:西北地区显著干旱化,东南地区持续湿润。此外,EOT前后东亚水文气候的轨道周期信号发生了显著转变:由偏心率主导转变为偏心率、倾角和岁差共同调控。

东亚多种代用指标的综合证据表明,约2600万年前季风增强并北扩与西北干旱化加剧同步发生,标志着东亚季风-干旱耦合系统正式建立。基于渐新世亚洲构造古地理与全球气候变化背景,本研究提出约2600万年前的东亚气候格局重组主要由青藏高原快速隆升至临界海拔所驱动:一方面通过热力作用增强海陆热力差异、强化季风深入内陆,另一方面通过机械阻挡作用使西风急流发生绕流、形成地形雨影区,两者共同作用导致东部增湿和西北干旱加剧。全球气候变化和区域造山运动(如秦岭)则作为次级调节因素。

本研究系统构建了渐新世东亚气候时空演化框架,揭示了EOT降温的区域响应差异、间歇性湿润事件的触发机制,以及现代型季风-干旱系统的建立时间与驱动因素。在此基础上,建议未来加强降水季节性等新型代用指标开发,开展轨道尺度高分辨率沉积记录研究,并结合古海拔重建与数值模拟,进一步厘清构造-气候-冰盖系统的耦合机制,为探究现代东亚气候格局的起源与演变提供关键地质依据。

本研究由国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省双创博士计划及中国科学院南京地质古生物研究所自主部署项目联合资助。

论文相关信息:Xie, Y.L., Wu, F.L.*, Fang, X.M., Miao, Y.F., Li, S., Yang, L.Y., 2026. East Asian climate during the Oligocene: A synthesis and reappraisal. Global and Planetary Change, 266, 1-22. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105665.


中国早渐新世气候格局

中国晚渐新世气候格局

渐新世亚洲古地理与气候格局演变; (a)早渐新世, (b)晚渐新世


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