基于气候模拟与沉积记录对比的晚第四纪暖期中国北方沙漠风沙活动特征与机制研究

研究中国北方沙漠/沙地在地质历史上典型暖期的古环境对预测和认识未来该地区环境演化趋势至关重要。然而,由于风沙沉积序列在时间上的不连续性及空间分布上的不均一性,造成对沙漠/沙地在地质历史时期环境特征的解读存在或然性。本研究应用国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)-第四轮古气候模拟国际比较计划(PMIP4)提供的古气候模拟数据,重建深海氧同位素5e阶段(MIS 5e)和中全新世时期(MH)中国北方沙漠/沙地的沙丘活化指数、潜在地表湿度和风速等参数,并结合对应时期的地质记录,探讨风沙活动特征及其驱动机制。研究结果表明:1)与工业革命前相比,MIS 5e和MH时期的中国北方东部沙地和中部沙漠的风沙活动减弱,而西部沙漠地区的风沙活动则有所增强,尤其在MIS 5e阶段表现更为突出;2)MIS 5e和MH时期东亚夏季风的增强,导致东部沙地和中部沙漠地区降水增加,改善了潜在地表湿度,抑制地表风沙活动;3)MIS 5e和MH时期西风带呈现北退趋势,致使在西部沙漠降水减少,但由于温度升高导致周边山地的冰雪融水增加,使得沙区河湖相沉积发育,降水减少导致的沙漠腹地地表湿度条件恶化以及河湖相沉积带来的大量潜在沙源使得西部沙漠部分地区风沙活动增强;4)在MIS 5e和MH时期,中国北方沙漠/沙地的近地表风速显著下降,不仅降低了地表沉积物的搬运能力,同时也降低了植被被掩埋的概率,为抑制风沙活动的发生提供了重要的前提条件。