由中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所洪冰研究員課題組與法國、日本研究人員組成的聯(lián)合研究小組指出，自工業(yè)革命至今的二百來年期間，中國新疆地區(qū)的氣候一直處在總體上急速變濕的過程中。該區(qū)的夏季降雨自公元1800年起就開始突然增加，突顯了人為活動形成的溫室效應(yīng)對干旱的中亞地區(qū)氣候變化的影響。
該科研組在新疆烏魯木齊市東南約45公里的柴窩鋪采得泥炭柱樣，從中提取出泥炭植物纖維素，測定了泥炭纖維素樣本的放射性碳年齡和穩(wěn)定碳同位素組成�？鄢诵菟剐�(yīng)影響后的泥炭纖維素穩(wěn)定碳同位素組成是夏季降雨的敏感代用指標(biāo)。首次發(fā)現(xiàn)在過去的一千年中，新疆地區(qū)夏季降雨與大氣CO2濃度及北半球平均氣溫變化之間有很好的相關(guān)性 (如圖)。相應(yīng)于中世紀(jì)氣候異常期稍高的大氣CO2濃度和氣溫變化，新疆夏季降雨稍增加；相應(yīng)于小冰期時期稍低的大氣CO2濃度和氣溫變化，新疆夏季降雨稍減少。隨著約公元1800年啟動的世界工業(yè)革命，人為活動釋放的大氣CO2濃度急速增加，北半球平均氣溫快速攀升，由泥炭纖維素穩(wěn)定碳同位素指示的新疆夏季降雨也突然明顯增加，其增加的趨勢持續(xù)到現(xiàn)代。這個發(fā)現(xiàn)突破了過去認(rèn)為在全球變暖條件下，“濕的區(qū)域變得愈濕，干的區(qū)域變得愈干”的認(rèn)識，證明即使在全球最干區(qū)域之一的中亞地區(qū)，在全球變暖條件下也在變濕，支持了全球氣候模型新的模擬結(jié)果。該成果已被Nature旗下的綜合性刊物Scientific Reports于6月13日發(fā)表。
該研究報告指出，新疆柴窩鋪泥炭纖維素碳同位素記錄還揭示，事實上自過去8500年以來，新疆地區(qū)夏季降雨就呈現(xiàn)一種在波動中緩慢增加的長期趨勢。在這一總的增加趨勢上，疊加有幾個千年尺度的、突然的夏季降雨增加事件。這些長時間尺度夏季降雨增加的現(xiàn)象，可能與同期赤道太平洋出現(xiàn)的類厄爾尼諾狀態(tài)有關(guān)，它們導(dǎo)致東亞夏季風(fēng)強度增強，向北向西擴展，給中國西北部干旱地區(qū)輸送去更多水汽。只是到最近一千年氣候模式才發(fā)生重大變化，特別是到近二百來年，人為活動成為影響氣候變化的重要因素之一。
該報告認(rèn)為，夏季降雨的長期增加有利于改善區(qū)域生態(tài)和環(huán)境質(zhì)量。歷史上，在距今約 5000至4000年期間的那次夏季降雨突然增加事件，就曾經(jīng)導(dǎo)致新疆地區(qū)生態(tài)和環(huán)境質(zhì)量得到改善，可從塔克拉瑪干沙漠中著名的小河墓地的考古發(fā)現(xiàn)中得到佐證。在當(dāng)前全球變暖背景下，絲綢之路區(qū)域正迎來一個氣候變濕的歷史機遇，有利于干旱地土壤中基本營養(yǎng)元素生物地球化學(xué)循環(huán)的平衡，有利于干旱和沙漠化的緩解，有利于絲綢之路經(jīng)濟帶的發(fā)展。
該研究獲國家自然科學(xué)基金項目（41173127, 41373134）資助。
過去一千年新疆夏季降雨及其相關(guān)對比。(a). 由南極Siple 站冰芯中提取的CO2的碳同位素組成 (H. Friedli et al. 1986)。(b). 南極冰芯氣體中CO2的濃度。其中，淺蘭色的CO2濃度數(shù)據(jù)來自WAIS冰芯 (J. Ahn et al. 2012)，深蘭色的CO2濃度數(shù)據(jù)來自Siple 站冰芯 (H. Friedli et al. 1986)。(c). 重建的北半球平均氣溫 (M. Mann, 2007)。(d). 柴窩鋪泥炭纖維素碳同位素指示的夏季降雨 (綠色曲線)。其中，黃色曲線是利用C.L. Schelske et al. (1995) 的方法，在公元1840至1950期間扣除了休斯效應(yīng)后的校正曲線，虛線為根據(jù)相關(guān)文獻的推測值。MCA指中世紀(jì)氣候異常期，LIA指小冰期，IE指工業(yè)時代。綠色實心三角形指示校正的14C年齡，綠色空心三角形指14C參照年齡。
