本报讯 来自中国科大、台湾大学、中科院地球环境所和剑桥大学的研究团队利用位于西太平洋暖池的巴布亚新几内亚东缘，近岸1660米的深海底所获得的海洋沉积物岩芯的地球化学记录，重建了28万年以来西太平洋低纬度降雨带的迁移历史，发现其变化受到地球围绕太阳的轨道周期所控制，同时受到欧亚大陆的西伯利亚高压所影响。研究团队进一步发现，东亚-澳大利亚的季风系统，两者虽然为相依的气候带，却有着不对称的轨道周期性。其中北半球东亚地区降雨带的移动呈现两万三千年（岁差）周期的变化，而南半球澳大利亚则呈现显著的四万一千年（倾角）周期的律动。此研究于11月25日发表在《Nature?Communications》上，11月27日入选《Science》杂志Science   Editors'  Choice作了特别报道，认为本工作对研究当今全球暖化下的热带降雨带的变迁有重要意义。

全球泥沙侵蚀总量高居第一的巴布亚新几内亚，地处西南太平洋的间热带辐合带，低纬度降雨带在每年12、1、2月北半球冬季，也就是南半球夏季，从北半球南移至此。每年2000毫米以上的充沛降雨量，强烈侵蚀巴布亚新几内亚高耸山脉，将大量泥沙带入海洋；湍急的河水同时也携带着溶解的稀土族元素，注入大陆边缘海洋，而生长于海表的浮游性有孔虫在制造碳酸钙壳体的同时，也记录了当下海水中的稀土族元素成分特征。研究团队分析海洋沉积物岩芯中不同年代的浮游性有孔虫碳酸钙壳体之稀土族元素含量变化，便可以还原这个区域降雨变化及低纬度降雨带的迁移历史。

结合海洋纪录与基于快速海气模型建立的轨道瞬变实验模拟，研究团队惊讶地发现，当地球自转轴倾斜角度较大时，12、1、2月的北半球高纬地区吸收到的日照总量非常少，会造成极度寒冷的欧亚大陆西伯利亚高压带，进而增强东亚冬季季风强度，一路南下，穿过赤道，携带充沛水气，将西太平洋低纬降雨带推向更南方，为北澳洲带来甘霖，润泽大地。相反的，澳洲面积远小于欧亚大陆，而且地处中纬度，所以影响高纬地区的“倾角”轨道力，很难透过澳洲冬季季风，影响东亚夏季季风变化。研究团队的新发现，让全世界对于低纬度地区降雨变化历史有更深入的认识，进而提供对相关区域国家对于自身水资源与国土开发政策的重要对策。

论文第一作者为我校地球和空间科学学院的刘羿副教授。已故的彭子成教授(作者博士论文导师)指导并参与了本项工作。

（中科院壳幔物质与环境重点实验室  地空学院  科研部）