米蘭科維奇理論認為，北半球高緯夏季太陽(yáng)輻射變化主導了第四紀冰期和間冰期氣候交替出現。中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所新生代地質(zhì)與環(huán)境研究室研究員郝青振根據黃土發(fā)育與北極冰蓋消長(cháng)的聯(lián)系，在之前的研究中提出在地球軌道偏心率40萬(wàn)年周期變化幅度最小的40萬(wàn)年和80萬(wàn)年前后，進(jìn)入冰期時(shí)，北極冰蓋增長(cháng)滯后。該觀(guān)點(diǎn)暗示深海氧同位素階段MIS 10，MIS 18 和MIS 20這三個(gè)冰期可能是南極過(guò)程觸發(fā)的，與經(jīng)典理論有出入，因而需要進(jìn)一步開(kāi)展冰期驅動(dòng)機制研究。
研究冰蓋消長(cháng)與地球運動(dòng)軌道參數的關(guān)系有兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)段：冰蓋消融期（冰消期）和冰蓋擴張期。學(xué)術(shù)界針對冰消期開(kāi)展過(guò)大量研究，但是對冰蓋擴張期的研究一直進(jìn)展緩慢，其原因在于，與冰消期氣候快速變化相比，冰蓋擴張期氣候是“漸變”的，難以實(shí)現冰蓋擴張與軌道參數變化的精確對比。
為克服上述困難，郝青振與合作者根據已有古氣候線(xiàn)索，選擇整個(gè)時(shí)期南北半球氣候都具有顯著(zhù)差異的冰期作為研究的切入點(diǎn)，對MIS 14時(shí)期黃土粒度變化和全球古氣候記錄開(kāi)展了集成研究，并系統對比了最近90萬(wàn)年以來(lái)不同冰期形成時(shí)期兩極太陽(yáng)輻射與軌道參數的配置特征，探討了冰蓋擴張期的驅動(dòng)機制，具體認識如下：
（1）整個(gè)MIS 14期間黃土高原黃土記錄沒(méi)有出現粒度快速增加的現象，指示北極冰蓋沒(méi)有發(fā)生過(guò)顯著(zhù)擴張，這與其他冰期粒度變化形成鮮明對比；經(jīng)全球集成研究發(fā)現，自南半球低緯度地區到北極地區，MIS 14呈現整體溫暖的狀態(tài)(最冷相當于間冰期內部的冰階氣候)，而南半球中、高緯地區氣候則接近“典型冰期狀態(tài)”（圖1）。由此提出MIS 15?13期間，北半球出現“超級間冰期”，間冰期長(cháng)度超過(guò)了10萬(wàn)年。該結果表明過(guò)去基于海洋和南極冰心沉積的 “最近80萬(wàn)年來(lái)間冰期最長(cháng)約為6萬(wàn)年”的認識可能是不確切的。
（2）通過(guò)地軸斜率與兩極夏季太陽(yáng)輻射歲差周期變化的配置關(guān)系研究（圖2），發(fā)現MIS 14冰期為南極太陽(yáng)輻射變化驅動(dòng)所致，表現為，在MIS14初期，南極夏季太陽(yáng)輻射歲差周期變化與地軸斜率變化同時(shí)達到最低值，而在北極地區兩者最低值嚴重偏離。類(lèi)似的地球軌道參數配置出現在MIS 10，MIS 18、MIS 20等時(shí)期，顯示南極驅動(dòng)可能是觸發(fā)這些冰期的重要因素，為40萬(wàn)年和80萬(wàn)年前后南極率先進(jìn)入冰期提出了可能的理論解釋。
（3）中更新世MIS15?13北半球整體溫暖的超級間冰期與阿舍利手斧從非洲向歐亞地區大規模傳播和人類(lèi)群體遺傳學(xué)證據指示的人類(lèi)擴張在時(shí)間上一致。由于間冰期氣候能夠為早期人類(lèi)適應高緯度環(huán)境提供適宜條件，因此該超級間冰期可能是古人類(lèi)第二次大規模走出非洲的重要動(dòng)因。
上述研究成果近期發(fā)表于Scientific Reports（Hao et al. Extra-long interglacial in Northern Hemisphere during MISs 15-13 arising from limited extent of Arctic ice sheets in glacial MIS 14.Scientific Reports, 2015, 5: 12103, doi: 10.1038/srep12103）。
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