??????? 《地球科學(xué)》2022年第10期文章——《從40萬年長(zhǎng)偏心率周期看米蘭科維奇理論》，聚焦40萬年長(zhǎng)偏心率周期的演變特征和破壞機(jī)制，綜述了我國(guó)和全世界其他國(guó)家科學(xué)家所做的工作，提出當(dāng)前研究有望穿越暖室和冰室期，建立起完整的氣候演變理論，并對(duì)我國(guó)開展天文旋回研究提出了建議和展望。
??????? 在20世紀(jì)的地球科學(xué)重大發(fā)現(xiàn)中，“米蘭科維奇理論”描述了一個(gè)復(fù)雜的氣候系統(tǒng)，系統(tǒng)受地球軌道參數(shù)（偏心率、斜率和歲差）調(diào)控的太陽(yáng)輻射所驅(qū)動(dòng)，而全球冰量、海水表層溫度等地質(zhì)記錄代表系統(tǒng)的氣候響應(yīng)。地球軌道參數(shù)中，偏心率具有40萬年和10萬年的周期，斜率具有4萬年周期，歲差具有2萬年周期。如果氣候系統(tǒng)是線性的，太陽(yáng)輻射的主導(dǎo)周期也應(yīng)該在氣候響應(yīng)中表現(xiàn)出來。然而，無論是年均太陽(yáng)輻射、月均太陽(yáng)輻射還是累積太陽(yáng)輻射，其主導(dǎo)周期中偏心率的信號(hào)都非常微弱，計(jì)算表明偏心率對(duì)太陽(yáng)輻射的影響不足1‰。
??????? 與太陽(yáng)輻射不同的是，在新生代、中生代、古生代，甚至是前寒武世的地層里，無論是在海相地層還是在陸相地層中，40萬年的長(zhǎng)偏心率周期都是指示水循環(huán)和碳循環(huán)變化的主導(dǎo)周期，自始至終都非常穩(wěn)定。這表明，氣候系統(tǒng)是非線性的，一定存在某種地內(nèi)過程，在氣候響應(yīng)中放大了太陽(yáng)輻射中偏心率的信號(hào)，使得偏心率成為地表氣候變化的主旋律。強(qiáng)調(diào)高緯驅(qū)動(dòng)的米蘭科維奇理論在解釋氣候變化冰期旋回的機(jī)制上存在一定缺陷。
??????? 由中國(guó)學(xué)者提出的“古氣候演變的溶解有機(jī)碳假說”認(rèn)為，40萬年的長(zhǎng)周期反映的是低緯季風(fēng)系統(tǒng)的變化節(jié)律。該假說發(fā)現(xiàn)海洋中的POC（顆粒有機(jī)碳）/DOC（溶解有機(jī)碳）比值主要依賴于營(yíng)養(yǎng)鹽，營(yíng)養(yǎng)鹽輸入的增強(qiáng)在寡營(yíng)養(yǎng)海洋中可促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)激發(fā)態(tài)，增加海水中POC/DOC比值進(jìn)而降低海水d13C值，而海洋碳儲(chǔ)庫(kù)的40萬年長(zhǎng)偏心率周期源于季風(fēng)系統(tǒng)的變化，并可能在制造這樣的營(yíng)養(yǎng)激發(fā)態(tài)中發(fā)揮作用。該假說強(qiáng)調(diào)，正是低緯季風(fēng)系統(tǒng)放大了太陽(yáng)輻射中偏心率的作用，并通過與全球碳循環(huán)的耦合作用影響氣候變化，使得40萬年成為氣候變化的主旋律（如下圖）。
??????? 古氣候演變的“溶解有機(jī)碳假說”示意圖（POC.顆粒有機(jī)碳；DIC.溶解無機(jī)碳；LDOC.活性溶解有機(jī)碳；RDOC.惰性溶解有機(jī)碳）
??????? 現(xiàn)在世界各地、尤其是在中國(guó)古生代以來的地層中，都發(fā)現(xiàn)有40萬年偏心率長(zhǎng)周期造成的沉積韻律，說明低緯區(qū)的水循環(huán)對(duì)全球氣候環(huán)境起著調(diào)控作用。順著歷史的進(jìn)程來看，就會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著第四紀(jì)北極冰蓋的發(fā)育，海洋和大氣環(huán)流受到干擾，從而破壞或者模糊了地質(zhì)記錄里的40萬年長(zhǎng)周期。
??????? 本文表示，我國(guó)具有得天獨(dú)厚的沉積記錄方面的優(yōu)勢(shì)，可鼓勵(lì)開展太陽(yáng)系在混沌狀態(tài)下各行星軌道參數(shù)演變的研究，這將是我國(guó)地球科學(xué)界開展原創(chuàng)性研究的良好契機(jī)。通過天文旋回地層學(xué)的研究約束重大地質(zhì)、氣候和生命事件，探討事件過程中全球水循環(huán)和碳循環(huán)的軌道驅(qū)動(dòng)、不同氣候帶軌道驅(qū)動(dòng)的氣候-生命的協(xié)同演化以及重大事件發(fā)生的軌道力觸發(fā)機(jī)制，并為約束前中生代太陽(yáng)系行星動(dòng)力學(xué)提供關(guān)鍵的地質(zhì)證據(jù)。
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??????? 《地球科學(xué)》原刊名《地球科學(xué)——中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)》，創(chuàng)刊于1957年，是由教育部主管、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)主辦的綜合性地學(xué)學(xué)術(shù)理論期刊，2016年更名為《地球科學(xué)》?！兜厍蚩茖W(xué)》為全國(guó)中文核心期刊、中國(guó)精品科技期刊、中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)T1期刊。該刊曾榮獲國(guó)家和省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)30多項(xiàng)，1999—2005年榮獲三屆國(guó)家期刊獎(jiǎng)，2013年、2017年榮獲“全國(guó)百?gòu)?qiáng)科技期刊”；2018年榮獲“中國(guó)出版政府獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)”；榮獲首屆、第三屆和第四屆“湖北出版政府獎(jiǎng)”，多次榮獲“中國(guó)高校精品科技期刊”和“中國(guó)最具國(guó)際影響力學(xué)術(shù)期刊”。《地球科學(xué)》以反映地球科學(xué)領(lǐng)域最新的、高水平的基礎(chǔ)地質(zhì)、應(yīng)用地質(zhì)、資源與環(huán)境地質(zhì)及地學(xué)工程技術(shù)研究成果為主要任務(wù)，以促進(jìn)國(guó)內(nèi)外地學(xué)學(xué)術(shù)交流，繁榮我國(guó)地質(zhì)教育、地質(zhì)科技與地質(zhì)找礦事業(yè)，為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)為目的。
