Stabila isotoper i nederbörd är viktiga indikatorer för att studera förändringar i jordens vattenkretslopp och rekonstruera paleoklimatets historia. Tidigare studier har visat att de nederbördsstabila isotoper i Asien som registrerats i stalagmiter och andra sediment har framträdande periodiska förändringsmönster på 10 000-årsskalan (omloppsskalan) under geologiska perioder, men i det vetenskapliga samfundet finns det fortfarande kontroverser om den klimatologiska betydelsen som anges. genom nederbörden isotopförändringar i olika delar av Asien.

I en artikel med titeln "Modelbaserad distinkta egenskaper och mekanismer för nederbörd i orbitalskala δ ¹⁸ O variationer i asiatisk monsun och torra regioner under sen kvartär" som just publicerades i National Science Review , avslöjade forskare från Kina och USA distinkt olika variationsegenskaper och deras styrande faktorer för utfällning syrestabil isotopkvot (δ ¹⁸ O_p ) på orbitalskala i det torra Centralasien (CA), monsunala Sydasien (SA) och Östasien (EA). Denna studie ger nya insikter för att förstå de regionala skillnaderna och bildningsmekanismerna för långsiktiga förändringar av nederbördsisotoper i Asien.

I denna studie genomfördes en transientsimulering som täcker de senaste 300 000 åren med en isotopaktiverad klimatmodell, under tidsvarierande klimatpåtvingande förhållanden inklusive astronomisk solinstrålning, atmosfäriska växthusgaser och globala inlandsisar.

Modelleringsresultaten indikerar att variationerna av CA, SA och EA årliga δ ¹⁸ O_p uppvisar betydande men asynkrona 23 000-årscykler (precessionscykler). δ ¹⁸ O_p förändringar av respektive regnperiod i CA (november-mars) och SA (juni-september) har också betydande precessionscykler, medan δ ¹⁸ O_p förändring av regnperioden i EA (maj-september) visar inte precessionscykler, vilket tyder på att den årliga δ ¹⁸ O_p i CA- och SA-regionerna beror huvudsakligen på δ ¹⁸ O_p variation av deras regnperioder, men det är annorlunda i EA-regionen.

De precessionsinducerade solinstrålningsförändringarna under olika månader är den grundläggande orsaken till de periodiska och asynkrona variationerna av årliga nederbördsisotoper i CA-, SA- och EA-regionerna, men de fysiska processerna som är involverade är olika. För CA-regionen där den årliga nederbörden domineras av vintern (regnperioden) nederbörd och snöfall, identifieras temperatureffekten under regnperioden och transport av vattenånga genom den västliga cirkulationen som de viktigaste processerna i precessionsskala som länkar samman det boreala oktober-februari mitten av - breddgrad insolering till regnperioden eller årlig δ ¹⁸ O_p .

I SA-regionen där den årliga nederbörden domineras av sommarmonsunen, fungerar regnperiodens nederbördsmängdseffekt och uppströms utarmning av monsunvattenångisotopen som de huvudsakliga mekanismerna som kopplar samman regnperioden eller den årliga δ ¹⁸ O_p till april-juli instrålningsvariationen på precessionsskalan. För EA-regionen är dock precessionskalan årlig δ ¹⁸ O_p styrs huvudsakligen av sena monsunens (augusti-september) och före-monsunens (april-maj) transportmönstren för vattenånga, som drivs av juli-augustis solinstrålning respektive den globala isvolymen.

"Våra resultat tyder på att de klimatiska konsekvenserna av den asiatiska orbitalskalan δ ¹⁸ O_p variationer är känsliga för deras geografiska lägen, eftersom de bestäms av de kombinerade effekterna av de precessioninducerade förändringarna i de lokala klimatelementen och regionala cirkulationsmönster", säger Dr. Xiaodong Liu, huvudförfattare från Institute of Earth Environment, kinesiska Vetenskapsakademin. + Utforska vidare

Studie avslöjar dynamik i torrt inland i Asien sedan holocen