新聞動(dòng)態(tài)鄧廣超、鄧文峰等-GRL：珊瑚碳同位素記錄揭示氣候模式低估小冰期熱帶光合有效輻射減弱幅度
?熱帶低云反饋是制約氣候敏感度準(zhǔn)確評(píng)估的關(guān)鍵不確定性來(lái)源之一，但長(zhǎng)時(shí)間尺度海表短波輻射記錄十分匱乏。光合有效輻射（photosynthetically active radiation,?PAR）是表征海表短波輻射變化的重要指標(biāo)。大型塊狀濱珊瑚骨骼碳同位素（δ13C）主要受共生藻光合作用影響，與光照變化密切相關(guān)，因此可作為重建過(guò)去海表PAR變化的理想天然載體?；诖耍袊?guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士后鄧廣超和合作導(dǎo)師鄧文峰研究員等以海南島東部塊狀濱珊瑚為研究對(duì)象（圖1），建立了珊瑚骨骼δ13C與衛(wèi)星觀測(cè)PAR的定量關(guān)系（圖2），并進(jìn)一步重建了中世紀(jì)氣候異常期（MCA; 1129-1264 CE）和小冰期（LIA; 1631-1771 CE）南海北部月分辨率PAR變化歷史（圖3a），取得了以下主要認(rèn)識(shí)：
?（1）在扣除人為蘇斯效應(yīng)后，珊瑚骨骼δ13C與衛(wèi)星PAR之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，據(jù)此建立了二者之間的線性轉(zhuǎn)換關(guān)系（圖2）。
?（2）珊瑚重建結(jié)果表明，與MCA相比，LIA期間南海北部年平均PAR下降約22%，其中夏季和冬季PAR分別下降約22%和26%，而PAR季節(jié)性變化僅略有減弱（圖3a）；蒙特卡洛重采樣結(jié)果進(jìn)一步支持了這一結(jié)果，表明LIA時(shí)期南海北部海表光照整體明顯減弱。
?（3）同一海域珊瑚Sr/Ca、海水δ18O記錄以及周邊區(qū)域多種代用指標(biāo)共同表明，LIA時(shí)期南海北部及鄰近區(qū)域氣候環(huán)境總體表現(xiàn)更冷、更濕。這說(shuō)明LIA時(shí)期海表光照減弱最可能與更明亮、更廣泛的低云覆蓋有關(guān)，而頻繁火山噴發(fā)引起的氣溶膠-云相互作用可能進(jìn)一步增強(qiáng)了這一過(guò)程（圖3）。
?（4）珊瑚記錄顯示，LIA時(shí)期PAR較MCA下降約22%；然而，CMIP6/PMIP4 past1000模擬在相同時(shí)段給出的PAR變化不足0.2%，未能再現(xiàn)MCA與LIA之間海表光照的顯著差異。這表明現(xiàn)有氣候模式可能低估了火山氣溶膠微物理過(guò)程及熱帶低云對(duì)氣候變化的響應(yīng)敏感性。
?上述研究首次重建了南海北部工業(yè)化時(shí)期之前月分辨率PAR記錄，為認(rèn)識(shí)LIA熱帶海表短波輻射變化特征及檢驗(yàn)相關(guān)氣候模式提供了新的古氣候證據(jù)。
圖1 研究區(qū)域、采樣點(diǎn)以及PAR的季節(jié)性變化
圖2 珊瑚骨骼δ13C與PAR的校準(zhǔn)關(guān)系
圖3 南海北部及其臨近區(qū)域MCA與LIA期間PAR及環(huán)境指標(biāo)對(duì)比
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?本研究受到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2023YFF0804801）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（42273009）、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)項(xiàng)目（2021352）以及中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所涂光熾優(yōu)秀青年學(xué)者獎(jiǎng)（TGC202205）等聯(lián)合資助。
?論文信息：
?Deng, G. (鄧廣超), Guo, H. (郭慧敏), Chen, X. (陳雪霏), Zhao, J. (趙建新), Wei, G. (韋剛健), Deng, W. (鄧文峰) *, ?2026. Coral δ13C Reveals Little Ice Age Dimming of Tropical Surface Shortwave Radiation Not Captured by Climate Models. Geophysical Research Letters, 53, e2026GL121885. https://doi.org/10.1029/2026GL121885.
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