Published June 26, 2023
| Version v1
Publication
Glacial changes in sea level modulated millennial-scale variability of Southeast Asian autumn monsoon rainfall
Creators
- 1. Irvine University
- 2. University of California, Irvine
- 3. William Paterson University
- 4. Berkeley Geochronology Center
- 5. Massachusetts Institute of Technology
- 6. Brown University
- 7. Providence College
- 8. University of California, Santa Cruz
- 9. Northumbria University
- 10. Rutgers, The State University of New Jersey
- 11. University of York
- 12. Cat Tien National Park
- 13. Vietnam National University, Hanoi
Description
Most paleoclimate studies of Mainland Southeast Asia hydroclimate focus on the summer monsoon, with few studies investigating rainfall in other seasons. Here, we present a multiproxy stalagmite record (45,000 to 4,000 years) from central Vietnam, a region that receives most of its annual rainfall in autumn (September-November). We find evidence of a prolonged dry period spanning the last glacial maximum that is punctuated by an abrupt shift to wetter conditions during the deglaciation at ~14 ka. Paired with climate model simulations, we show that sea-level change drives autumn monsoon rainfall variability on glacial-orbital timescales. Consistent with the dry signal in the stalagmite record, climate model simulations reveal that lower glacial sea level exposes land in the Gulf of Tonkin and along the South China Shelf, reducing convection and moisture delivery to central Vietnam. When sea level rises and these landmasses flood at ~14 ka, moisture delivery to central Vietnam increases, causing an abrupt shift from dry to wet conditions. On millennial timescales, we find signatures of well-known Heinrich Stadials (HS) (dry conditions) and Dansgaard-Oeschger Events (wet conditions). Model simulations show that during the dry HS, changes in sea surface temperature related to meltwater forcing cause the formation of an anomalous anticyclone in the Western Pacific, which advects dry air across central Vietnam, decreasing autumn rainfall. Notably, sea level modulates the magnitude of millennial-scale dry and wet phases by muting dry events and enhancing wet events during periods of low sea level, highlighting the importance of this mechanism to autumn monsoon variability.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تركز معظم دراسات المناخ القديم للمناخ المائي في البر الرئيسي لجنوب شرق آسيا على الرياح الموسمية الصيفية، مع القليل من الدراسات التي تبحث في هطول الأمطار في مواسم أخرى. هنا، نقدم سجل صواعد متعدد الوكلاء (45000 إلى 4000 سنة) من وسط فيتنام، وهي المنطقة التي تتلقى معظم هطول الأمطار السنوي في الخريف (سبتمبر- نوفمبر). نجد دليلاً على فترة جفاف طويلة تمتد عبر الحد الأقصى الجليدي الأخير الذي يتخلله تحول مفاجئ إلى ظروف أكثر رطوبة أثناء التجلد عند ~14 كيلو أمبير. بالاقتران مع محاكاة النماذج المناخية، نظهر أن تغير مستوى سطح البحر يدفع تقلبات هطول الأمطار الموسمية في الخريف على الجداول الزمنية المدارية الجليدية. تماشياً مع الإشارة الجافة في سجل الصواعد، تكشف محاكاة النماذج المناخية أن انخفاض مستوى سطح البحر الجليدي يعرض الأرض في خليج تونكين وعلى طول الجرف الجنوبي للصين، مما يقلل من الحمل الحراري وتسليم الرطوبة إلى وسط فيتنام. عندما يرتفع مستوى سطح البحر وتفيض هذه الكتل الأرضية عند ~14 كيلو أمبير، يزداد توصيل الرطوبة إلى وسط فيتنام، مما يتسبب في تحول مفاجئ من الظروف الجافة إلى الظروف الرطبة. على المقاييس الزمنية الألفية، نجد توقيعات هاينريش ستاديالز المعروفة (HS) (الظروف الجافة) وأحداث دانسغارد أويشغر (الظروف الرطبة). تُظهر المحاكاة النموذجية أنه خلال النظام المنسق الجاف، تتسبب التغيرات في درجة حرارة سطح البحر المتعلقة بتأثير المياه الذائبة في تكوين إعصار مضاد شاذ في غرب المحيط الهادئ، والذي يوجه الهواء الجاف عبر وسط فيتنام، مما يقلل من هطول الأمطار في الخريف. والجدير بالذكر أن مستوى سطح البحر يعدل حجم المراحل الجافة والرطبة على نطاق الألفية من خلال كتم الأحداث الجافة وتعزيز الأحداث الرطبة خلال فترات انخفاض مستوى سطح البحر، مما يسلط الضوء على أهمية هذه الآلية لتقلب الرياح الموسمية في الخريف.Translated Description (French)
La plupart des études paléoclimatiques sur l'hydroclimat de l'Asie du Sud-Est continentale se concentrent sur la mousson d'été, avec peu d'études sur les précipitations en d'autres saisons. Ici, nous présentons un record de stalagmite multiproxy (45 000 à 4 000 ans) du centre du Vietnam, une région qui reçoit la plupart de ses précipitations annuelles en automne (septembre-novembre). Nous trouvons des preuves d'une période sèche prolongée couvrant le dernier maximum glaciaire qui est ponctuée par un passage brusque à des conditions plus humides pendant la déglaciation à ~14 ka. Associés à des simulations de modèles climatiques, nous montrons que le changement du niveau de la mer entraîne la variabilité des précipitations de la mousson d'automne sur les échelles de temps glaciaires-orbitales. Conformément au signal sec dans le registre des stalagmites, les simulations de modèles climatiques révèlent que le niveau inférieur de la mer glaciaire expose les terres dans le golfe du Tonkin et le long du plateau sud de la Chine, réduisant la convection et l'apport d'humidité au centre du Vietnam. Lorsque le niveau de la mer augmente et que ces masses continentales sont inondées à ~14 ka, l'apport d'humidité au centre du Vietnam augmente, provoquant un passage brusque des conditions sèches aux conditions humides. Sur les échelles de temps millénaires, nous trouvons les signatures des célèbres Heinrich Stadials (HS) (conditions sèches) et Dansgaard-Oeschger Events (conditions humides). Les simulations de modèles montrent que pendant le SH sec, les changements de température de la surface de la mer liés au forçage de l'eau de fonte provoquent la formation d'un anticyclone anormal dans le Pacifique occidental, qui advecte l'air sec dans le centre du Vietnam, diminuant ainsi les précipitations d'automne. Notamment, le niveau de la mer module l'ampleur des phases sèches et humides à l'échelle millénaire en atténuant les événements secs et en améliorant les événements humides pendant les périodes de bas niveau de la mer, soulignant l'importance de ce mécanisme pour la variabilité de la mousson d'automne.Translated Description (Spanish)
La mayoría de los estudios paleoclimáticos del hidroclima del sudeste asiático continental se centran en el monzón de verano, y pocos estudios investigan las precipitaciones en otras estaciones. Aquí, presentamos un registro de estalagmitas multiproxy (45.000 a 4.000 años) del centro de Vietnam, una región que recibe la mayor parte de sus precipitaciones anuales en otoño (septiembre-noviembre). Encontramos evidencia de un período seco prolongado que abarca el último máximo glacial que está marcado por un cambio abrupto a condiciones más húmedas durante la deglaciación a ~14 ka. Junto con las simulaciones de modelos climáticos, mostramos que el cambio en el nivel del mar impulsa la variabilidad de las precipitaciones monzónicas de otoño en escalas de tiempo glaciales-orbitales. De acuerdo con la señal seca en el registro de estalagmitas, las simulaciones de modelos climáticos revelan que el nivel más bajo del mar glacial expone tierras en el Golfo de Tonkin y a lo largo de la Plataforma del Sur de China, reduciendo la convección y la entrega de humedad al centro de Vietnam. Cuando el nivel del mar sube y estas masas de tierra se inundan a ~14 ka, la entrega de humedad al centro de Vietnam aumenta, causando un cambio abrupto de condiciones secas a húmedas. En escalas de tiempo milenarias, encontramos firmas de conocidos Heinrich Stadials (HS) (condiciones secas) y Dansgaard-Oeschger Events (condiciones húmedas). Las simulaciones de modelos muestran que durante el HS seco, los cambios en la temperatura de la superficie del mar relacionados con el forzamiento del agua de deshielo provocan la formación de un anticiclón anómalo en el Pacífico occidental, que advierte el aire seco a través del centro de Vietnam, disminuyendo las precipitaciones de otoño. En particular, el nivel del mar modula la magnitud de las fases seca y húmeda a escala milenaria al silenciar los eventos secos y mejorar los eventos húmedos durante los períodos de bajo nivel del mar, destacando la importancia de este mecanismo para la variabilidad del monzón de otoño.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- أدت التغيرات الجليدية في مستوى سطح البحر إلى تعديل التقلبات على نطاق الألفية في هطول الأمطار الموسمية الخريفية في جنوب شرق آسيا
- Translated title (French)
- Changements glaciaires dans la variabilité à l'échelle millénaire modulée par le niveau de la mer des précipitations de la mousson d'automne en Asie du Sud-Est
- Translated title (Spanish)
- Cambios glaciales en la variabilidad a escala milenaria modulada por el nivel del mar de las precipitaciones monzónicas de otoño del sudeste asiático
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4382047473
- DOI
- 10.1073/pnas.2219489120
References
- https://openalex.org/W1562504550
- https://openalex.org/W1655913515
- https://openalex.org/W1968258422
- https://openalex.org/W1975342563
- https://openalex.org/W1981304827
- https://openalex.org/W1992501984
- https://openalex.org/W2001286049
- https://openalex.org/W2019234824
- https://openalex.org/W2019894330
- https://openalex.org/W2024369723
- https://openalex.org/W2025833891
- https://openalex.org/W2028658915
- https://openalex.org/W2040945899
- https://openalex.org/W2043646032
- https://openalex.org/W2048540932
- https://openalex.org/W2053119700
- https://openalex.org/W2063009391
- https://openalex.org/W2072987837
- https://openalex.org/W2076074581
- https://openalex.org/W2090196434
- https://openalex.org/W2096165408
- https://openalex.org/W2113951488
- https://openalex.org/W2125275246
- https://openalex.org/W2129937298
- https://openalex.org/W2137560278
- https://openalex.org/W2138154318
- https://openalex.org/W2145815492
- https://openalex.org/W2147197850
- https://openalex.org/W2150303148
- https://openalex.org/W2152666315
- https://openalex.org/W2159877681
- https://openalex.org/W2161480748
- https://openalex.org/W2164232903
- https://openalex.org/W2180336185
- https://openalex.org/W2251174903
- https://openalex.org/W2275230658
- https://openalex.org/W2408770487
- https://openalex.org/W2464339816
- https://openalex.org/W2465730685
- https://openalex.org/W2474859894
- https://openalex.org/W2484222905
- https://openalex.org/W2511741050
- https://openalex.org/W2529831728
- https://openalex.org/W2586922194
- https://openalex.org/W2604339654
- https://openalex.org/W2604554813
- https://openalex.org/W2604910964
- https://openalex.org/W2619583980
- https://openalex.org/W2883821755
- https://openalex.org/W2898432096
- https://openalex.org/W2899343070
- https://openalex.org/W2955279208
- https://openalex.org/W2963961055
- https://openalex.org/W2967124695
- https://openalex.org/W3015372787
- https://openalex.org/W3015850778
- https://openalex.org/W3037383670
- https://openalex.org/W3047619139
- https://openalex.org/W3081263110
- https://openalex.org/W3091186701
- https://openalex.org/W3093063264
- https://openalex.org/W3118598457
- https://openalex.org/W3124020472
- https://openalex.org/W3141563921
- https://openalex.org/W3156409235
- https://openalex.org/W3200685809
- https://openalex.org/W3202396846
- https://openalex.org/W3213968055
- https://openalex.org/W4281655927
- https://openalex.org/W4285727125
- https://openalex.org/W4306810309