項目簡介：   本項目屬地球環(huán)境科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論研究。

主要研究內(nèi)容

系統(tǒng)研究了晚中新世以來不同時間尺度東亞季風(fēng)的歷史與變率，在短時間尺度上確認季風(fēng)氣候的不穩(wěn)定性，較早指出千年尺度亞洲季風(fēng)時空變率及其與高低緯氣候和ENSO的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)全新世季風(fēng)適宜期的穿時性及其與太陽輻射的關(guān)系；集成研究了東亞季風(fēng)與青藏高原隆升的耦合演化關(guān)系，提出高原是東亞季風(fēng)軌道尺度氣候變率的放大器，可為全球變暖提供早期信號；重建了最近7百萬年亞洲內(nèi)陸干旱化的歷史，探討了含鐵粉塵生物地球化學(xué)循環(huán)對海洋生物產(chǎn)率、大氣CO2濃度乃至氣候的影響；將過去與現(xiàn)代環(huán)境變化研究相結(jié)合探討黃土高原生態(tài)與環(huán)境演化的歷史和規(guī)律，恢復(fù)了過去C4植被多次擴張的歷史；指出人類活動對半干旱帶沙地活化的影響，進行了樹輪季風(fēng)氣候預(yù)測的嘗試，為西部生態(tài)與環(huán)境修復(fù)、重建和變化趨勢等實踐問題向中央和地方政府提交了有價值的咨詢報告。

科學(xué)意義和價值

該項研究成果在國際學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了重要影響,明確了晚中新世以來東亞季風(fēng)的歷史、變率與機制，提高了我國在亞洲季風(fēng)、內(nèi)陸干旱化與高原隆升和全球變化關(guān)系研究中的國際地位；指出過去東亞季風(fēng)與高低緯氣候相互作用和南半球的聯(lián)系，以及人類活動與自然變化對季風(fēng)環(huán)境的影響，較早指出西部生態(tài)治理應(yīng)遵循恢復(fù)自然面貌的原則，半干旱帶是抑制荒漠化和沙塵暴的重點治理區(qū)，為制定西部大開發(fā)政策和黃土高原生態(tài)重建提供了重要科學(xué)依據(jù)。

同行引用評價情況

研究組成員在包括《Science》和《Nature》等在內(nèi)的刊物上發(fā)表論文90篇, 其中66篇被《科學(xué)引文索引》(SCI)收錄，53篇被《科學(xué)引文索引》收錄論文他人引用956次。安芷生等在《Nature》上發(fā)表的亞洲季風(fēng)演化與青藏高原隆升的論文, 目前已被引用183次,《Nature》網(wǎng)絡(luò)版、《Scientific American》和國際著名學(xué)者對此給予高度評價；在《Quart.Sci.Rev.》上發(fā)表的"東亞季風(fēng)氣候的歷史與變率"一文已被引用115次, 在國際學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了重要影響。

主要發(fā)現(xiàn)點：

1、提出東亞季風(fēng)變遷可視為太陽輻射和當(dāng)?shù)靥囟ǖ乩項l件下海-陸-氣-冰系統(tǒng)相互作用的產(chǎn)物，建立了7-9百萬年以來東亞冬、夏季風(fēng)變化的時間序列，指出東亞季風(fēng)變化既有萬年尺度的軌道周期，也有千年尺度的亞軌道周期和較短時間尺度的高頻波動。確認末次冰期旋回和全新世東亞季風(fēng)氣候的不穩(wěn)定性，并論證了全新世季風(fēng)最佳期的空間變率和穿時性；指出東亞季風(fēng)千年、百年尺度事件與高低緯氣候的耦合過程密切相關(guān)，Younger Dryas時期降水與ENSO活動有關(guān)，提出過去南、北半球大氣環(huán)流的"氣壓推動"概念。（10篇代表性論文：1，4，5，6）（過去全球變化科學(xué)）

2、從高原隆升的環(huán)境效應(yīng)反演其隆升歷史這一創(chuàng)新思路出發(fā)，研究指出青藏高原階段性隆升與亞洲季風(fēng)演化的耦合關(guān)系， 7-9和3.6-2.6 百萬年前高原強烈隆升事件及后者對第四紀大冰期發(fā)育的重要驅(qū)動作用。發(fā)現(xiàn)與高原生長有關(guān)的3.6-2.6百萬年前東亞冬、夏季風(fēng)和內(nèi)陸干旱化同時增強的事件，2.6百萬年以來內(nèi)陸干旱化和季風(fēng)氣候變率的增大與冰期旋回和高原存在有關(guān)。提出青藏高原是東亞季風(fēng)軌道尺度氣候變率的放大器并可提供全球變暖的早期信號。（10篇代表性論文：2，7）（第四紀地質(zhì)學(xué)）

3、將過去環(huán)境變化與現(xiàn)代過程研究相結(jié)合探討黃土高原生態(tài)、環(huán)境演化的歷史和規(guī)律，發(fā)現(xiàn)過去7百萬年C4植被的多次擴張事件，指出它們與暖季節(jié)的降水有關(guān)并非主要受大氣CO2濃度控制；證明了黃土高原塬面自然植被以C4草本和灌木為主。（10篇代表性論文：3，9）（自然地理學(xué)）

4、通過重建最近7百萬年黃土高原高分辨率粉塵通量曲線，恢復(fù)了亞洲內(nèi)陸干旱化的歷史與變率，揭示內(nèi)陸干旱化變率增大和逐漸變干趨勢，但存在有意義的干濕波動，提供了西部自然環(huán)境背景的理解；為認識內(nèi)陸粉塵通過全球鐵聯(lián)系，減少大氣CO2濃度，對全球氣候產(chǎn)生正面效應(yīng)做出了重要貢獻。（10篇代表性論文之：8）（第四紀地質(zhì)學(xué)）

5、在認識自然背景和環(huán)境變化機制理解的基礎(chǔ)上，較早提出西部生態(tài)治理的核心是恢復(fù)其自然面貌的科學(xué)思想，植被恢復(fù)應(yīng)遵循自然植被分帶和生物多樣性原則，指出年降雨量200-500mm的半干旱帶和黃土高原應(yīng)作為西部生態(tài)治理的重點地區(qū)，為地學(xué)部有關(guān)咨詢報告的科學(xué)實踐做出了重要貢獻。發(fā)現(xiàn)中韓樹輪記錄所表明的東亞季風(fēng)氣候十年尺度變化大范圍的一致性，以及最近兩百年季風(fēng)降水變率增大，嘗試對半干旱帶未來20年降水趨勢進行預(yù)測。（10篇代表性論文：10）（第四紀地質(zhì)學(xué)）

主要完成人：

1.  安芷生

建立了晚中新世以來東亞季風(fēng)氣候的歷史，指出其在不同時間尺度的變率；進行高原隆升環(huán)境效應(yīng)的集成研究，指出青藏高原階段性隆升與亞洲季風(fēng)演化的耦合關(guān)系；發(fā)現(xiàn)7Ma東亞C4植被多次擴張；為認識內(nèi)陸粉塵通過鐵聯(lián)系，減少大氣CO2濃度，對全球氣候有正面效應(yīng)做出重要貢獻；提出了生態(tài)與環(huán)境治理應(yīng)以恢復(fù)自然面貌為核心的科學(xué)思路。在五個發(fā)現(xiàn)點中均有重要貢獻。投入該項研究的工作量占本人工作量85%。中科院院士029-88323363(O) 029-85262121(H) 13809156228 ","anzs@loess.llqg.ac.cn

2.  周衛(wèi)健

提出高緯冷空氣活動與低緯暖濕氣流相互作用以及ENSO活動對于東亞季風(fēng)千、百年氣候事件的重要影響，指出全新世東亞季風(fēng)氣候的不穩(wěn)定性（發(fā)現(xiàn)點一）；結(jié)合考古資料提出毛烏素沙漠活化是人類活動和自然環(huán)境演化共同作用的結(jié)果（發(fā)現(xiàn)點五）。投入該項研究的工作量占本人工作量60%。029-88320778(O) 029-85256429(H) 13991330693","weijian@loess.llqg.ac.cn

3.  劉曉東

完成了青藏高原階段性隆升對亞洲季風(fēng)氣候影響的系統(tǒng)數(shù)值模擬，提出青藏高原是東亞季風(fēng)軌道尺度氣候變化的放大器，并可能提供全球變暖的早期信號（發(fā)現(xiàn)點二）。投入該項研究的工作量占本人工作量80%。

4.  劉衛(wèi)國

通過黃土高原植被、土壤同位素特征及其同位素分餾機制的現(xiàn)代環(huán)境過程研究，示蹤了古土壤有機物穩(wěn)定同位素地球化學(xué)與古植被、古氣候演化的關(guān)系，為發(fā)現(xiàn)黃土高原C4植物擴張與暖季節(jié)降水有關(guān)并非主要受大氣CO2濃度控制做出重要貢獻（發(fā)現(xiàn)點三）。投入該項研究的工作量占本人工作量55%。

5.  劉禹

利用樹木年輪并結(jié)合氣象資料，提出東亞季風(fēng)十年尺度大范圍變化的一致性，十八世紀后半葉到二十世紀后期季風(fēng)降水變率增大，進行了環(huán)境敏感帶樹輪降水變化趨勢預(yù)測的嘗試（發(fā)現(xiàn)點五）。投入該項研究的工作量占本人工作量55%。

10篇代表性論文：

1.   The history and variability of East Asian monsoon climate. / Quaternary Science Reviews

2.   Evolution of Asian monsoons and phased uplift of theHimalaya-Tibetan plateau since Late Miocene times. / Nature

3.   Multiple expansions of C4 plant biomass in East Asia since 7 Ma coupled with strengthened monsoon circulation. / Geology

4.   Asynchronous Holocene optimum of the East Asian monsoon. /Quaternary Science Reviews

5.   Terrestrial evidence for a spatial structure of tropical-polar interconnections during the Younger Dryas episode. /Earth and Planetary Science Letters

6.   Teleconnection of climatic events between east Asia and polar, high latitude areas during the last deglaciation. /Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology

7.   Climatic warming in the Tibetan Plateau during recent decades. /International Journal of Climatology

8.   History and variability of Asian interior aridity recorded by eolian flux in the Chinese Loess Plateau during the past 7 Ma. /Science in China(D)

9.   Did an extensive forest ever develop on the Chinese Loess Plateau during the past 130 ka?: A test using soil carbon isotopic signatures. /Applied Geochemistry

10.  The forecast of seasonal precipitation trend at the north Helan Mountain and Baiyinaobao regions, Inner Mongolia for the next 20 years. / Chinese Science Bulletin