现代季风气候的形成与演变

现代季风气候的形成与演变

在古近纪与新近纪之交，控制我国大陆环境的环流系统由行星风系为主导向季风系转变。甘肃秦安剖面出现由冬季风搬运产生的粉尘堆积，表明当时冬季风已经出现；与此同时，我国自然分异格局也出现了重大调整，自然带由古近纪时期主要受行星风系控制的与现代地理纬度斜交的纬向分布，转变为受季风环流影响的东西向干湿分异。此后至2.6MaBP，季风环流呈现逐步增强趋势。特别是约8〜7MaBP，季风环流进一步增强，中国气候再次出现显著变化，北方地区出现风成的“红黏土”堆积，西北出现干旱区，与现代中国自然地理环境基本格局相近的地理格局也初步显现。

在2.6MaBP前后，青藏高原急剧隆起至2000m以上，由于大高原对大气环流的热力和动力作用，蒙古、西伯利亚一带冬季因此不再易受暖平流的影响，冷空气因而得以聚集成为强大的冷高压。位于高原以南的印度次大陆因地形屏障而受冷空气影响较小，热低压得以维持、兴盛；因此印度季风与东亚的现代季风环流系统得以建立，且其强度和影响范围不断随高原的继续升高而加大。黄土-古土壤交替及其相关分析记录表明，中国的季风系统在万年以上尺度的演变有三个重要的转折点:其中一是2.6MaBP前后，黄土堆积取代红黏土，标志着冬季风环流的强盛，而此时可能也是冬、夏季风环流强度开始呈互为消长式波动的时期；二是大致在1.6MaBP前后，黄土平均堆积速率明显增加、平均粒径变粗，这意味着冬季风的强度比以前略有增加，且气候从400ka，66ka及23ka等多种周期转变为41ka为主导周期；三是0.8MaBP前后，磁化率和粒度的变化幅度均比以前明显增大，变化周期由4万年为主转变为以10万年为主，反映出季风环流的变动幅度明显增大，且周期性变化特征更为明显，同时周期长度也加长。这三个重要转折点在时间上分别与青藏高原急剧隆起至2000m、青藏运动的C幕及昆黄运动的第二幕相对应。

自下而上依次为:陕西宝鸡黄土剖面黄土-古土壤序列，陕西宝鸡黄土剖面粒度曲线，大西洋607孔氧同位素曲线，0〜0.6MaBP、0.6〜1.6MaBP和1.6〜2.5MaBP三个时段深海氧同位素序列和宝鸡黄土粒度序列的功率谱，青藏高原各构造运动阶段发生的时间及高原所达的海拔高度。

现代季风环流格局的形成破坏了原来基本呈纬向平直的行星风系对东亚近地层的控制，使我国东部成为受季风环流控制的、季节变化显著的季风区。在现代季风形成之后，热量、水分条件的空间分布与季节变化呈现出与现代相似的特点，因而地理环境的东西分异特征也得以进一步加强，从而形成了与现代基本相似的自然地理环境分异格局。我国西北内陆干旱区的形成与发展是青藏高原隆起的另一产物：因为西北内陆地区本就因同大西洋和北冰洋等水汽源地距离遥远、且受东部夏季风影响微弱而少雨干旱，而青藏高原的隆起又至少再从以下三个方面强化了这一地区的干旱程度，使得我国的西北内陆盆地成为世界上最干旱的区域，并造就了独特的荒漠环境。一是大高原阻挡了西南暖湿气流携带的水汽进人内陆；二是高原与新疆干旱区之间所产生的地区性环流使高原以北夏季受下沉气流控制；三是高原对冬季风的阻挡作用使干冷空气不能顺利南下，从而集聚在西北内陆，使这里的冬季较同纬度其他地区更为寒冷。荒漠是黄土的物源，冬季风是黄土物质的搬运营力，黄土沉积是荒漠出现后的产物。荒漠向大气输送大量的尘埃物质，它们在强西北气流的搬运下向东输送，在东部的半干旱地区沉积形成黄土，在黄土沉积最为集中的甘肃、陕西、山西等地形成黄土高原。湖泊演变、黄土沉积等多方面证据显示，随着青藏高原高度的增加，我国北方自中更新世以来还呈现出明显干旱化的趋势。