兰州大学研究团队揭示高亚洲北部中晚更新世冰川作用时代和范围
兰州大学研究团队揭示高亚洲北部中晚更新世冰川作用时代和范围
高亚洲北部主体处于半干旱区，现代冰川在整个区域的面积占比很小。然而，这里广泛留存的冰川地貌，却表明这些冰川在第四纪冰期时曾发生多次大规模扩张，因而第四纪冰川演化对地形地貌、河流、湖泊和生态等都有深远影响。但由于缺少关键区域可靠的冰川地貌测年和统一的年代分析方法，高亚洲北部大区域尺度上第四纪冰川演化的时空模式仍未厘清。此外，高亚洲北部气候主要受中纬西风和亚洲季风控制，第四纪冰期-间冰期旋回中其东部甚至能受西风和亚洲季风交替控制，更加剧了冰川演化的复杂性。
近日，兰州大学资源环境学院王杰教授团队在地学著名期刊《Earth-Science Reviews》发表了题为“Timing and extent of glaciation in northern High-Mountain Asia during the Middle and Late Pleistocene”（高亚洲北部中晚更新世冰川作用的时代和范围）的研究成果。兰州大学资源环境学院博士生研究生王潍诚为论文第一作者，王杰教授为通讯作者。该成果受到国家自然科学基金项目（42371131和41971003）的资助。
图1 高亚洲北部中晚更新世冰川年代序列与区域/全球气候对比
论文通过关键区域更新世冰川作用的系统定年（81个10Be）、综合汇编并重新计算已有数据（366个10Be暴露年龄）、稳健分析方法（P-PDE）以及高分辨率的冰川范围模拟，厘清了高亚洲北部中纬度西风控制区与季风-西风过渡区中晚更新世冰川演化的时空特征，揭示出大气环流系统改变产生的降水波动是触发冰期-间冰期尺度冰川时空演变不同步的关键。鉴于高亚洲北部广泛的第四纪冰川作用对地形地貌和生态景观等演化都有深远影响，该成果能为更系统地研究地表多圈层相互作用提供重要支撑。
研究认为，高亚洲北部两个大气环流控制区在冰川演化时空特征和驱动机制方面主体呈现相似性，即与MIS6、MIS3和MIS2相对应的冰川扩张在两个气候控制区均被识别，且冰川扩张的规模也逐渐减小，从冰原演化为山麓冰川、山谷冰川，再到冰斗冰川，北半球夏季太阳辐射和CO2浓度减低是这系列冰进的主要驱动因素。但季风-西风过渡区与西风区的局地末次冰盛期（lLGM）发生时代又不同步，分别发生在MIS3和MIS4，大气环流系统相对强度的变化及引发的降水波动则被认为是两个区域冰川时空演化不同步的关键。
图2 高亚洲北部MIS6以来冰川演化模式图
该论文还强调在未来高亚洲北部古冰川研究中，应着重关注最老冰期追溯、全新世更短时间尺度波动以及大空间尺度高分辨率的冰川范围重建工作。
图3 高亚洲北部中晚更新世冰川物质平衡线高度（ELA）和降温幅度