2018年7月15日，国际著名地学杂志《Quaternary Science Reviews》以“Precession-paced thermocline water temperature changes in response to upwelling conditions off southern Sumatra over the past 300,000 years”为题发表了我室翦知湣教授团队的研究成果。
海洋上升流是地球气候系统的一个重要组成部分，它将海洋深部的冷水和营养盐带到表层，控制着区域的海气交换。在南半球的冬季，来自澳大利亚的东南季风在苏门答腊和爪哇岛岸外形成沿岸上升流。现代苏门答腊岸外的海水表层温度和温跃层温度对上升流的强度有很好响应，并受控于澳大利亚-印度尼西亚冬季风。然而，在过去的冰期-间冰期旋回中，该上升流区海水表层温度和温跃层温度的变化与上升流强度的关系还不清楚。
该研究利用苏门答腊岸外SO139-74KL孔的样品，通过测试浮游有孔虫表层种G. ruber和温跃层种P. obliquiloculata的Mg/Ca比值，重建了过去30万年来该区上层水体温度结构的变化。结果显示海水表层温度具有典型的冰期-间冰期旋回，而温跃层温度则具有明显的岁差周期。通过与该孔有机碳百分含量对比，发现温跃层温度与有机碳百分含量（反映上升流强度）具有明显的反相位变化关系，这表明在轨道尺度上该区温跃层温度的变化主要受到季风驱动的上升流控制。另外，上层水体的温度梯度和氧同位素梯度也都具有岁差周期。利用CESM模拟得到的温跃层温度和纬向风速的变化同样具有明显的岁差周期，支持了岁差驱动的太阳辐射量变化控制着澳大利亚-印度尼西亚冬季风的演化，并最终影响该区温跃层温度的变化。
图1. （a）岁差参数，（b）有机碳百分含量（Lückge et al., 2009）及其滤波，（c）重建（蓝色）及模拟（灰色）的温跃层温度，（d）温跃层海水的垂向运动异常，（e）纬向风异常，（f）东亚石笋氧同位素记录（Wang et al., 2001,2009）。
文章的第一作者为我室博士生王星星，通讯作者为翦知湣教授。该项研究得到国家自然科学基金（41630965、91428310、41376045）和国家海洋局基金（GASI-GEOGE-04）的资助。
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277379118300246