实验室饶志国教授地球化学团队在《Earth and Planetary Science Letters》上发表题为“Asynchronous evolution of the isotopic composition and amount of precipitation in north China during the Holocene revealed by a record of compound-specific carbon and hydrogen isotopes of long-chain n-alkanes from an alpine lake”的研究论文。该文利用来自我国华北的山西公海湖泊沉积物长链单烃碳/氢同位素记录及其与其他研究结果的对比，探讨了全新世期间，东亚季风区降水同位素与降水量/相对湿度之间的关系。

过去数十年的观测数据表明，东亚夏季风强度不同时，我国华南和华北的降水量具有反向变化的特征（南涝北旱/北涝南旱）（图2）。通过对山西公海具有良好年代控制的湖泊沉积物进行陆生高等植物来源的长链正构烷烃的单体碳/氢同位素分析，发现其中的碳同位素记录能与同一湖泊内平行钻孔中的孢粉记录及基于孢粉重建的降水量记录进行对比，可作为降水量/相对湿度的指示器；氢同位素记录能与已经报道的石笋氧同位素记录进行对比，可作为降水同位素的指示器。研究结果，显示全新世期间，无论从同一钻孔的时间序列来看（公海记录，约8-5ka气候最为湿润，约11-5ka降水同位素最为偏负），还是从空间对比来看（长江中游与华北地区，气候湿润程度大体呈反向变化，降水同位素则相当一致），东亚季风区的降水同位素与降水量/相对湿度都呈现出一种复杂的关系（图3）。这表明，至少在全新世期间，将东亚季风区的降水同位素记录作为降水量或者相对湿度的指示器，需要更加审慎。

图1  研究点位置示意图 (GH-公海, LH-莲花洞, DJH-大九湖泥炭, SB-三宝洞, HS-和尚洞; 基于1951至2012年的观测数据, 图中黄色背景表明夏季降水量具有减少趋势, 蓝色背景则表明夏季降水量具有增加趋势).

图2  相关研究结果的对比. A, 公海基于孢粉重建的降水量记录; B, 公海木本孢粉含量记录; C, 公海长链单烃碳同位素记录(来自公海的结果表明华北地区约8-5ka之间气候湿润, 蓝色背景); D, 长江中游大九湖泥炭藿烷沉积速率记录(表明约7-3ka之间气候干旱, 黄色背景, 与公海为代表的华北地区大致呈反向变化); E, 西-东赤道太平洋温差记录(约8-5ka之间的中全新世, 整体呈拉尼娜态, 绿色背景, 与华北地区湿润的气候相对应); F, 公海长链单烃氢同位素记录; G, 山西莲花洞石笋氧同位素记录; H, 长江中游三宝洞石笋氧同位素记录(这些与降水同位素相关的记录具有较好的一致性, 都在约11-5ka之间最为偏负); I, 赤道西太平洋表面温度记录 (西太暖池高温阶段, 对应于东亚季风区降水同位素偏负阶段, 淡蓝色背景).