洞穴天书

全球气候变暖、极端气候频发……地球气候变化成为了当前人类关心的热门话题之一，尤其是未来的气候变化。如何预测？地质学中最基本的方法之一，就是“将今论古”或“将古论今”，前者即在地质学研究的过程中，通过各种地质事件遗留下来的地质现象与结果，利用现今地质作用的规律，反推古代地质事件发生的条件、过程及特点。因此，过去全球气候变化自然地成为了地质学家们研究的热点。

目前，科学家们在地球上已发现了多种记录地球气候变化的“天书”（载体），如冰芯、黄土、石笋、树轮、湖芯（湖泊沉积物）、海底岩芯和历史文献等。其中，喀斯特洞穴中生长的石笋由于其分辨率较高（数十年至月份）、分布范围较广、记录连续完整、年代跨度较长（几十万年）、测年精度高（铀系定年）以及受外界影响小等优点，已成为当前科学家们首选的良好古气候研究物质之一，如贵州董哥洞、江苏葫芦洞、甘肃万象洞等洞穴中的石笋研究已经取得了重要发现。通过分析其中的微层厚度、稳定碳氧同位素、微量元素等气候代用指标，可较好地反演出区域古气候变化信息。

通过对石笋这本“天书”的系统分析，科学家们读出了许多重要的全球或区域气候变化信息，如人类社会发展记录、太阳活动或季风强度（降水量）记录、气温记录、地质灾害（如地震）记录、植被变化（类型或生物量）记录等。

利用高分辨率的石笋，在精确测年前提下开展石笋氧同位素气候重建，确立数千年以来的亚洲季风环流的降水变化与太阳活动、北半球温度和中国温度变化与中国过去文明演化之间的关系。发现在中世纪暖期亚洲季风增强，而在小冰期亚洲季风减弱；在唐朝最后60年和五代十国的前30年、元朝后期和明朝初期、明朝的最后几十年，亚洲季风降水极其缺乏，气候极端干旱，而北宋建立的前60年亚洲季风增强，从而以确切的古气候记录提出了气候变化对中国历史发展可能产生重大影响。还发现，在近2000年亚洲季风演化历史中，在20世纪中期以前，太陽活动对亚洲季风降水的变化起着决定作用，太阳活动增强，亚洲季风强盛而且带来的降水也增多；然而，在20世纪晚期（约1960年之后），亚洲季风区自然气候降水发生异常，呈现温度持续升高和亚洲季风降水逐渐减少的变化趋势，人类活动导致了近50年来亚洲季风环流变迁和降水变化异常。

因此，我们在充分了解了过去气候变化的条件下，结合有关模型等手段，推演地球未来的气候变化趋势（将古论今）及其对人类社会发展的潜在影响。（编辑/高纬时）

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