近日，中国科学院地质与地球物理所吕厚远学科组与国内同行合作在《美国科学院院刊》（PNAS，theProceedingsofNationalAcademyofSciences，UAS）发表最新研究成果。研究指出，过去2万年来，当全球气候从寒冷的冰期向温暖间冰期转变过程中，在东亚地区，海洋变暖超前陆地气候变暖约3~4千年。论文提出了高、低纬气候变化导致海-陆气候转暖不同步的新认识，增进了对全球转暖背景下东亚季风区气候变化机制的理解。

　　现今，全球气候变化的格局是在地质时期气候长期演变背景下形成的，但科学家对地质时期冰期向间冰期转暖过程中，海洋和陆地是否同步转暖所知甚少，于是提出了多种假说，例如：高纬冰盖驱动说、低纬大洋暖池驱动说、南半球潜热驱动说等。不种假说面临的共同问题，是如何明确海洋、陆地气候与高、低纬气候变化的关系，如何同步获取海洋和陆地气候变化信息？

　　该研究成果通过对东海冲绳海槽DG9603钻孔高分辨率分析，同步获取了反映陆地植被气候变化的孢粉指标，和反映海洋环境变化的有孔虫以及长链烯酮生物温度指标，在精确年代测定基础上，重建了距今4万年来东亚陆地和东海气候变化序列。结果显示，孢粉记录的陆地植被变化表明，陆地气候在距今约1.5万年前突然升温，在距今约1.29~1.15万年期间短期降温，这个变化模式与北半球高纬度格陵兰地区气候变暖过程是一致的。然而，有孔虫和长链烯酮生物温标记录的海水温度变化显示，东海冲绳海槽区海水温度在约2~1.9万年前迅速升温，直到全新世温暖期，这个变化模式与低纬度西太平洋暖池变暖过程是一致的。由于所分析的陆地（孢粉）、海洋（有孔虫和长链烯酮）气候指标来自同一钻孔，相同的时间标尺，避免了不同地区、不同材料、不同方法定年造成的年代对比不确定性，分析结果准确地揭示了末次冰消期，东亚地区海洋变暖超前陆地气候变暖约3~4千多年。

　　研究认为，约2万年前，随着北半球-低纬度太阳辐射增加，热带海洋接收更多热量，信风增强，加速了自东向西的赤道暖流，西太平洋暖池变暖。在西太平洋暖池北部，变暖的海水通过黑潮暖流向北运动，导致东海-冲绳海槽区域海洋约2~1.9万年前迅速升温；同时在西太平洋暖池南部，温暖的海水通过厄加勒斯海流进入大西洋，增强大西洋经向翻转环流(AMOC)强度，向西北大西洋输送更多热量，与北半球同时增大的夏季太阳辐射一起，加热北半球高纬度冰盖，大量淡水在约1.9万年开始涌入北大西洋，导致AMOC减弱，在1.8~1.5万年期间AMOC几乎完全停止，北半球高纬度迅速变冷，并发展成在北半球影响广泛的寒冷事件（HS1）。正是这次突然变冷的气候事件(HS1)推迟了北半球陆地气候转暖的时间，导致东亚陆地气候转暖滞后东海海洋转暖约3~4千年。

　　审稿专家高度评价了这项工作的研究意义，认为这个发现揭示了全球不同地区海洋与陆地气候变化在不同时间尺度上，可能存在复杂的超前或滞后的关系，这些关系至今并没有被考虑在古气候模型或现今的海洋大气耦合模型中。系统地开展相关研究，可以极大提高气候模型的预测能力和促进对东亚季风区气候演变规律和驱动机制的认识。

　　中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境实验室古生态学科组徐德克博士后为第一作者，吕厚远为通信作者。国家海洋局第一海洋研究所、中科院海洋研究所、云南大学学者参加合作研究。这也是吕厚远学科组，在国家自然科学基金项目资助下利用微体化石分析方法，继在Nature发表四千年前面条的研究成果，在PNAS发表东亚旱作起源的研究成果后，在古气候-古环境研究领域在PNAS发表的又一篇重要论文，本研究工作同时也得到科技部和中国科学院资助。