图 基于乞拉朋齐洞石笋对格陵兰冰芯、南极冰芯时序的校正
在国家自然科学基金项目（批准号：41731174、41888101、42150710534、41703007、42172201）等资助下，西安交通大学全球环境变化研究院程海教授团队与国外合作者在基于石笋年代建立时序标尺工作中取得进展。研究成果以“海因里希2冷事件期间耦合的大气-冰-大洋气候动力学（Coupled atmosphere-ice-ocean dynamics during Heinrich Stadial 2）”为题，于2022年10月4日发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-33583-4。
格陵兰冰芯记录是海洋等古气候记录的时序标尺，其在最近6万年的时序是通过冰层计数得到的。虽然格陵兰冰芯记录的时序经过了多次改进，末次冰盛期冰芯时序仍存在很大的年代不确定性。这是由于末次冰盛期冰层变薄、冰层计数困难、缺少与石笋记录的可靠匹配点等导致的。
格陵兰冰芯[Ca2+]记录主要与北半球西风的强度、南北移动有关；印度乞拉朋齐洞石笋氧同位素反映了大尺度亚洲夏季风环流的变化；而西风与亚洲夏季风在多尺度上紧密耦合，在年代际尺度上不存在超前/滞后关系。研究团队基于印度东北部乞拉朋齐洞的石笋氧同位素记录与格陵兰冰芯[Ca2+]记录的相似性，将二者进行匹配，得到6个匹配点，指出27000年-23000年前的格陵兰冰芯时序需要整体向偏老时段移动320年（图左）。结合已发表的火山匹配点，该研究进一步指出南极冰芯时序应该向偏老时段移动400年（图右）。两极冰芯时序的改进得到了现有的放射性碳年代的支持（图右）。相比起冰芯原有的时序误差（500-800年），新的冰芯时序（90年误差）实现了1个数量级的改进。在新的时序框架下，该研究在时域（包括了末次冰盛期）和空域（包括了中低纬度地区）扩展了千年尺度气候事件的分析范围，这对于全面理解气候突变事件期间的半球间耦合具有重要意义，也给模拟工作提供了重要的约束条件。该研究工作是回应长期以来古气候学界对石笋的期待，标志着石笋逐渐成为古气候研究的重要支柱之一。