近日，北京大学物理学院大气与海洋明升体育app系教授胡永云和明升官网明升体育app院地质与地球物理研究所郭正堂院士团队在《自然-地球明升体育app》发表题为“大陆演化主导的现代全球季风系统自潘吉亚超级季风的兴起”的论文。该成果论文结合地质记录和系列模拟试验，研究了潘基亚超级大陆以来全球季风与大陆面积、大陆位置及大陆裂解度的关系，在超级大陆旋回与超级季风旋回的关系上取得新进展。
过去2.5亿年全球陆地季风区面积（蓝色线）和季风降水强度（橘黄色线）的变化。左侧垂直坐标是陆地季风区面积占地球表面积的百分数，右侧垂直坐标是陆地季风区年均降水量。实线代表控制试验结果，虚线代表固定CO2浓度和太阳常数试验结果。（课题组供图）
“这些结果为未来研究不同地质时期的古季风提供了新的启示。由于大陆演化对季风系统演变的调控不仅影响区域气候，其导致的季风区变化对不同地质时期生态系统演变、明升手机风化-全球碳循环的关系及外生矿床形成均具有重要影响。”论文通讯作者胡永云告诉《明升官网明升体育app报》。
季风由海陆温差驱动。夏季到来时，由于陆地升温较海洋快，洋面湿空气吹向陆地，在大陆形成降水。随着夏季结束，海陆温差反转，风向也随之反转，雨季结束。这一季节性的降水和风向反转现象称为季风。我国具有典型的季风气候，降水主要集中在夏季。
现代全球季风系统由6个区域季风组成，虽然这些区域季风有着各自的特性，但也具有共同的时空变化属性。这正是前人提出的“全球季风”概念的重要性所在。从全球季风视角揭示不同区域季风系统演化的异同与动力学关联，则是地球系统明升体育app研究的重要切入点之一。
在过去的2.5亿年，大陆演化经历了潘吉亚超级大陆（联合大陆）的裂解和再汇聚过程(右侧图)。随着板块运动和海平面的变化，大陆面积也经历了减小和再扩大的过程。大陆演化如何影响全球季风系统的演变？现今的区域季风与大陆演化引发的超级季风旋回具有怎样的联系，正是该项研究的核心明升体育app问题。
使用海气耦合地球系统模式（CESM1.2.2），团队针对过去2.5亿年开展了系列气候平衡态模拟试验（每一千万年一个模拟试验），揭示出潘基亚联合大陆以来全球季风演化可划分为三个主要阶段：（1）在潘吉亚超大陆时期，全球陆地季风区面积较大（即潘吉亚“超级季风”），但季风区降水强度总体较弱；（2）到白垩纪时期，大陆裂解最充分，大陆面积由于海平面上升也达到最小，陆地季风区面积较小，但季风降水强度较大；（3）新生代期间，大陆板块重新开始汇聚，且面积增大，陆地季风区面积变大，但季风降水强度减弱。
这些结果说明：首先，全球季风系统在构造尺度上的演化不仅与构造隆升等因素有关，超级大陆旋回中大陆面积、位置及裂解度变化对全球季风演化具有非常关键的作用；其次，陆地季风区面积主要由陆地面积决定（尤其是热带大陆面），而降水强度主要由大陆裂解度决定，全球陆地季风区面积与季风降水强度呈高度反相关关系；再次，与大陆面积、位置及裂解度的作用相比，构造时间尺度上的温度和CO2浓度变化对季风区面积和降水影响有限；最后，现代全球季风系统与新生代以来大陆新一轮的汇聚有密切的关系，而并非直接源于潘吉亚时代的超级季风。
该项研究由国家自然明升体育app基金委基础明升体育app中心项目“大陆演化与季风系统演变”资助。（来源：明升官网明升体育app报 崔雪芹）
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