全新世温度变化对于认识当前全球变暖至关重要。基于各种海洋、陆地和多代理指标重建结果显示出在全新世期间存在一致全球变冷趋势。然而，大多数古气候模拟的结果显示，在整个全新世期间，全球变暖的势头非常强劲。解决争议的关键是获得不同季节的温度变化趋势，这也是当前研究的瓶颈。

最近，北京大学城市与环境学院刘鸿雁教授研究团队通过利用源自地表土壤和湖泊沉积物细菌的支链四醚膜脂类化合物（brGDGT），建立了两个适用于重建全球平均暖季温度（MWT，北半球：6、7、8月的平均气温；南半球：12、1、2月的平均气温）的模型（brGDGT-MWT）。团队采用深度学习神经网络分析，将这些模型应用于覆盖全新世的全球湖泊、泥炭地和黄土剖面。研究发现，几乎所有对于MWT的重建结果与气候模式模拟（TraCE21 ka）的结果在温度变化趋势上表现出较强的一致性，亦即自全新世早期以来陆地MWT呈现降温趋势，这主要是由于北半球在全新世以来夏季太阳辐射逐渐减少（图1）。

除此之外，这项研究还创新性的提出了一种简单有效的评估千年尺度冬季温度的方法。该研究提出在同时获得两个剖面的MAT和MWT前提下，使用这两个值可以间接计算冬季温度。在这项研究中，作者在中国南方的两个沉积剖面验证了该方法，并重建出了整个全新世时期中国南方冬季温度的变化趋势，其变化趋势也与气候模式模拟（TraCE21 ka）的冬季温度变化趋势表现出较强的一致性。

图1. 全新世北半球夏季温度变化趋势对比。(a)，基于brGDGT-DLNN模型的平均夏季温度(MWT)重建；(b)基于花粉的夏季气温重建；(c)，来自Kaufman等人的夏季温度重建；(d)，温室气体的辐射强迫记录；(e)，基于TraCE21ka模拟的8 ~ 4 ka MWT值减去4 ~ 0 ka MWT值的全球格局；(f)北半球夏季太阳辐射量较过去12000年前的变化格局

该研究以“Millennial Changes and Cooling Trends in Land Surface Warm-season Temperatures during the Holocene”为题发表在Science Bulletin期刊上（https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.05.008）。北京大学城市与环境学院2019级博士生郑宇坤为论文的第一作者，北京大学刘鸿雁教为通讯作者。共同作者还有北京大学王红亚教授，2020级博士生封斯文，2019级硕士生赵文杰，2020级硕士生张泽宇，中国地质大学（武汉）谢树成院士、杨欢副教授，北京林业大学梁博毅老师。该论文得到了国家自然科学基金重大项目课题41790422资助。