新京報快訊（記者 張璐）由於缺乏歷史氣象記錄，研究某一地區的長期降水規律是個難題。
近日，中國科學技術大學周鑫教授研究組與國內外學者合作，利用湖泊沉積物重建了我國江淮地區的季風降水演變歷史記錄，發現過去一千餘年該地區的降水趨勢總體呈“先幹後溼”，並認為主要由太平洋海水溫度變化所致。瞭解降水規律和機制，對應對未來的旱澇災害意義重大。
湖底岩心揭露千年氣候變化
江淮地區包括豫南、皖中、蘇中等地。周鑫研究組與國內外學者，在地處江淮的安徽滁州女山湖開展研究。在平均水深2。7米的女山湖湖底，科研人員鑽取了超過15米長的圓柱體岩心（沉積物）。
科研人員在女山湖鑽取岩心。受訪者供圖
在湖底，不同年代的沉積物一層層累積，其中的一些物理、化學或生物指標可用於反映當時的沉積環境和氣候條件。周鑫介紹，他們把沉積物分割成一個個樣品進行實驗分析，先挑選沉積物中的植物種子、木塊等，透過碳14測年的方法，精準確定年代。
科研人員在分割岩心。受訪者供圖
同時，沉積物的顏色、元素、顆粒大小等指標，可以反映水位高低、湖面大小，多指標相互驗證，能推斷降雨變化。
找到“好的記錄”
此前，與中國北方、華南地區相比，能反映江淮地區降水長期演變的“好記錄”較少。周鑫說，好的記錄包括兩方面，一是年代要準確。“我們用碳14方式定年，需要沉積物中有合適的材料，比如用植物種子、木頭等材料，定年比較準確，但在江淮區域的自然地層中，很難找到這些材料。”
二是沉積物樣品解析度高。解析度越高，單個樣品代表的時間越短。他舉例說，長長的岩心會被切割成片，比如每片厚度是0。5釐米。如果一個樣品能代表10年，連起來就可以看出幾十年的變化特徵。如果一個樣品能代表100年，那就是解析度相對比較低，只能看到幾百年的變化特徵，無法看到細節內容。
此次採集的樣品年代好，解析度比較高，平均每個樣品能代表不到1年，所以記錄的質量比較高。
他進一步解釋稱，過去一兩千年來，江淮地區之所以難有的高質量記錄，是因為河流有時會帶來大量泥沙，也會產生侵蝕，導致沉積不穩定；同時，在兩三千年之前，這裡就有很強的人類活動，這會對一些地層記錄產生影響。此外相比其他一些區域，江淮也缺少深湖，因此可以穩定記錄地層資訊的湖底岩心也相應缺乏。
未來東太平洋如升溫，江淮降水將增多
此次，科研人員透過對湖底岩心的研究，重建了江淮地區高解析度季風降水演變記錄。周鑫說，約公元1000年到1300年是全球公認的“中世紀暖期”，研究發現這個階段江淮地區的降雨相對較少；約公元1400年到1850年是公認的冷期，被稱為“小冰期”，此時正值我國明清時期，研究發現，這一時期江淮地區的降雨明顯增多，過去千餘年降水變化總體為“暖幹-冷溼”模態，與相鄰的華北地區降水趨勢正好相反。
課題組透過進一步分析，認為這一變化與東太平洋的表層海水溫度密切相關。周鑫說，正常情況下，西太平洋海溫比東太平洋海溫要高几度，但是東太平洋有時候會升溫，兩者溫差減小，此時就出現了厄爾尼諾事件，1997年至1998年出現了明顯的厄爾尼諾事件，1998年長江流域和江淮流域就發生了洪災。
該研究認為，小冰期時期，太陽和火山等導致輻射減弱，全球溫度降低，在“海洋調溫器”作用下赤道太平洋呈“類厄爾尼諾”態；受此影響西太平洋副熱帶高壓西伸，使更多水汽沿著高壓邊緣匯聚到江淮地區變成降水。也就是說，東太平洋海溫升高時，江淮流域降水就會增加。在中世紀暖期，有效輻射增加導致相反變化，江淮地區又進入“暖幹”模式。
瞭解降水規律和機制，對應對未來的旱澇災害意義重大。“此次研究更偏重於長時間尺度，但是也會對未來江淮地區降水的判斷有一些指示意義。”研究組推測，如果未來赤道太平洋偏“類厄爾尼諾”態，江淮地區降水可能增多。
新京報記者 張璐
編輯 胡閒鶴 校對 吳興發
