极端水文气候事件对亚洲季风区的经济和社会发展以及粮食安全产生广泛影响，研究未来全球变暖背景下亚洲季风区的极端水文气候事件如何变化至关重要。现代观测和模型模拟结果表明，南亚季风极端降水事件的频率将增加。然而，当前的模型模拟存在较大的不确定性，导致对未来情景的估计存在较大差异。因此，研究亚洲季风区全新世这一最近的地质暖期百年尺度极端水文气候事件，有助于更好地理解这些事件的自然变化和潜在影响。过去的研究主要聚焦在全新世亚洲季风长期演变过程和机制的研究，缺乏对百年尺度极端水文气候事件频率和特征的系统研究，关键在于缺少可靠的极端水文气候事件的高分辨率记录。 

　　针对亚洲季风区极端水文气候事件记录匮乏这一现状， 张恩楼研究员团队利用我国西南地区一个小型湖泊沉积记录，重建了南亚季风区全新世高分辨率的极端干旱事件历史，尝试厘清亚洲季风区全新世百年尺度极端水文气候事件的演变规律，以探讨其对温度变化和低纬海气相互作用等过程的响应机制。研究成果于近期以Holocene extreme hydroclimate events in the Asian monsoon region were more frequent during cooler intervals为题发表在国际学术期刊Communications Earth & Environment。  

图1 云南西盟龙潭湖泊及其他古气候记录  

　　该研究采用现代过程调查、器测记录验证和全新世极端水文气候事件重建的研究思路，首先调查了不同深度西盟龙潭湖泊表层沉积物粒径特征，发现沉积物粒度指标可有效区分近岸带和离岸带沉积物，特定粒径组分含量与水深之间存在显著的统计相关性。通过将沉积物粒度指标与近70年的降水记录进行比对，验证了该湖沉积物特定粒径用于反映水文气候变化的可靠性。 

图2 西盟龙潭沉积物粒径与湖泊水位变化  

　　进一步利用沉积物粒度重建了全新世以来西盟龙潭水位变化，发现了在早全新世和晚全新世冷期出现多次的百年尺度的水位下降事件，降幅可达10 1.2 m；与之相反，在距今7000-3000年的中全新世暖期水位基本保持不变。结合亚洲季风区其他研究结果，发现在整个亚洲季风区，极端水文气候事件呈现较冷的早、晚全新世发生频率高、变化幅度大，而在温暖的中全新世较少的特征。这与厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）以及印度洋偶极子（IOD）的变化类似，并且都存在~500年的变化周期，表明印度洋—太平洋地区的海-气相互作用对全新世亚洲季风区的极端水文气候事件具有重要影响。 

图3 全新世以来ENSO和IOD对亚洲季风区极端水文气候事件的影响  

　　该研究揭示了亚洲季风区极端水文气候事件在全新世更冷的阶段频发的自然变率特征，与模型模拟的全球变暖背景下极端气候事件频发的结果不一致。这可能与气候模式的不确定性有关，或者极端水文气候事件对自然变暖的响应可能与人为引起的变暖不同，具体的原因仍需进一步的研究。研究工作得到国家自然科学基金委杰出青年基金、基础科学中心等项目联合资助。  

　　论文链接：https://doi.org/10.1038/s43247-023-00997-x