Gli isotopi stabili nelle precipitazioni sono indicatori importanti per studiare i cambiamenti nel ciclo dell'acqua terrestre e ricostruire la storia del paleoclima. Precedenti studi hanno dimostrato che gli isotopi stabili delle precipitazioni in Asia registrati nelle stalagmiti e in altri sedimenti hanno modelli di cambiamento periodico prominenti sulla scala di 10.000 anni (scala orbitale) nei periodi geologici, ma nella comunità scientifica ci sono ancora controversie sul significato climatologico indicato dall'isotopo delle precipitazioni cambia in diverse parti dell'Asia.

In un articolo intitolato "Caratteristiche e meccanismi distinti basati su modelli di precipitazione su scala orbitale δ ¹⁸ O variazioni nei monsoni asiatici e nelle regioni aride durante il tardo Quaternario", che è stato appena pubblicato su National Science Review , scienziati cinesi e statunitensi hanno rivelato caratteristiche di variazione nettamente diverse e i loro fattori di controllo del rapporto isotopico stabile dell'ossigeno delle precipitazioni (δ ¹⁸ O_p ) su scala orbitale nell'arida Asia centrale (CA), monsonica dell'Asia meridionale (SA) e dell'Asia orientale (EA). Questo studio fornisce nuove informazioni per comprendere le differenze regionali e i meccanismi di formazione dei cambiamenti a lungo termine degli isotopi delle precipitazioni in Asia.

In questo studio, è stata eseguita una simulazione transitoria che copre gli ultimi 300.000 anni con un modello climatico abilitato agli isotopi, in condizioni di forzatura climatica variabili nel tempo, tra cui insolazione astronomica, gas serra atmosferici e calotte glaciali globali.

I risultati della modellazione indicano che le variazioni dell'annuale CA, SA e EA δ ¹⁸ O_p mostrano cicli di 23.000 anni significativi ma asincroni (cicli di precessione). Il δ ¹⁸ O_p anche i cambiamenti della rispettiva stagione delle piogge in CA (novembre-marzo) e SA (giugno-settembre) hanno cicli di precessione significativi, mentre il δ ¹⁸ O_p il cambio della stagione delle piogge in EA (maggio-settembre) non mostra cicli di precessione, suggerendo che l'annuale δ ¹⁸ O_p nelle regioni CA e SA dipende principalmente dal δ ¹⁸ O_p variazione delle loro stagioni delle piogge, ma è diverso nella regione EA.

Le variazioni di insolazione indotte dalla precessione nei diversi mesi sono la ragione fondamentale per le variazioni periodiche e asincrone degli isotopi delle precipitazioni annuali nelle regioni CA, SA ed EA, ma i processi fisici coinvolti sono diversi. Per la regione CA, dove le precipitazioni annuali sono dominate dalle precipitazioni e dalle nevicate invernali (stagione delle piogge), l'effetto della temperatura della stagione delle piogge e il trasporto del vapore acqueo da parte della circolazione occidentale sono identificati come i principali processi su scala di precessione che collegano la metà boreale di ottobre-febbraio -insolazione di latitudine alla stagione delle piogge o annuale δ ¹⁸ O_p .

Nella regione SA, dove le precipitazioni annuali sono dominate dal monsone estivo, l'effetto della quantità di precipitazioni durante la stagione delle piogge e l'esaurimento a monte dell'isotopo monsone del vapore acqueo fungono da meccanismi principali che collegano la stagione delle piogge o δ ¹⁸ O_p alla variazione di insolazione aprile-luglio alla scala della precessione. Per la regione EA, invece, la scala di precessione annuale δ ¹⁸ O_p è controllato principalmente dai modelli di trasporto del vapore acqueo tardo-monsonico (agosto-settembre) e pre-monsonico (aprile-maggio), che sono guidati rispettivamente dall'insolazione di luglio-agosto e dal volume globale di ghiaccio.

"I nostri risultati suggeriscono che le implicazioni climatiche della scala orbitale asiatica δ ¹⁸ O_p le variazioni sono sensibili alla loro posizione geografica, perché sono determinate dagli effetti combinati dei cambiamenti indotti dalla precessione negli elementi climatici locali e nei modelli di circolazione regionale", afferma il dott. Xiaodong Liu, autore principale dell'Istituto per l'ambiente terrestre, cinese Accademia delle scienze. + Esplora ulteriormente

Lo studio rivela le dinamiche climatiche interne aride in Asia dall'Olocene