近日，兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室陈发虎院士团队青年教师李国强等在国际知名地学期刊《Earth and Planetary Science Letters》上发表了题为“Differential ice volume and orbital modulation of Quaternary moisturepatterns between Central and East Asia”的研究成果。这是该研究组近五年第三次以第一作者、第一通讯作者和兰州大学作为第一单位在该期刊发表研究成果。

北半球中纬度西风环流和低纬度东亚夏季风在不同时间尺度上的相互作用，深刻影响着欧亚大陆过去及将来气候环境变化。位于欧亚大陆腹地的中亚干旱区，水资源匮乏，气候干旱，生态系统脆弱，是北半球粉尘的重要源区之一。中亚地区过去气候变化及其驱动机制研究可以为理解欧亚大陆气候环境变化机制、深入理解东亚夏季风-西风系统相互作用等重大科学问题提供重要依据。

研究组近十年对天山不同海拔黄土沉积开展了系统的测年方法学研究，建立了25万年以来黄土记录的高分辨率年龄标尺。开展了古气候代用指标及气候模拟研究，发现中亚高低海拔地区有效湿度变化存在极大的空间差异性。中亚与东亚湿度变化在冰期-间冰期旋回尺度上均受控于全球冰量和温室气体变化，且均表现为冰期干旱-间冰期冷湿的同相位变化。但在间冰期内部中亚降水主要受控于西风强度，有效湿度随北半球夏季太阳辐射反向变化，表现出与东亚夏季风区近反相位的变化模式。轨道驱动导致的中-高纬太阳辐射梯度与低纬太阳辐射反相位变化，引起的西风与东亚夏季风强度反相位变化，是导致间冰期内部中亚与东亚有效湿度不同步变化的根本原因。基于此，该研究认为未来几千年中亚低海拔地区的干旱环境仍会持续，由于太阳辐射梯度趋于稳定，西风强度及其控制的中亚降水不会出现显著增加。

一方面，该研究使用最新发展的钾长石释光测年技术，结合年龄深度模型研究建立了整个中亚地区时间跨度最长、年代最为准确、分辨率最高的黄土记录年龄标尺；另一方面，该研究将研究组陈发虎院士等提出的中亚干旱区现代间冰期（1.15万年至今）多时间尺度气候变化与东部季风区存在错相位的“西风模态”拓展到了过去几个间冰期，丰富了“西风模态”的理论内涵，为理解具有不同变化周期的北半球夏季太阳辐射及地球高纬冰量变化如何驱动东亚夏季风及中纬度西风提供了新的认识，丰富了经典的米兰科维奇天文驱动理论。

李国强为该文章的第一作者和通讯作者，兰州大学为该研究成果的第一完成单位，中科院青藏高原研究所、瑞典乌普萨拉大学、南京大学、中国科学院大气物理研究所、湖南师范大学、浙江师范大学、西北师范大学的多家海内外知名学者分别参与了该研究的部分工作。该研究受到国家自然科学基金面上项目（编号：41771210, 41571181），基金委重大项目（编号：41790423）及第二次青藏高原科学考察项目等资助。