在全球持续变暖的背景下，降水有朝向更加极端方向发展的趋势。由于现代仪器观测数据时限短（通常不足200年），导致我们对极端降水事件的发生机制及未来可能发展方向认识不足。前期研究利用二次离子质谱技术（SIMS）进行微米级原位分析，证实了蜗牛壳体具备揭示天气尺度降水事件的潜力，甚至能定量重建单次暴雨事件。然而，由于SIMS仪器稀缺、样品制备复杂、分析测试成本高昂，使得这项前沿技术难以普及，制约了陆生蜗牛记录的古天气研究。

为此，我室气候变化集成-模拟-同化-预测团队（CLIMAP）首次尝试利用成本更低、普适性更高的气相稳定同位素质谱（IRMS），开展蜗牛δ18Oshell重建天气尺度降水事件的研究。团队在亚洲季风边缘区的石嘴山市（SZS）采集了2021年6月、9月和12月的现代条华蜗牛（Cathaica fasciola）样本（图1），在显微镜下用牙钻手动获得了高分辨率样品。IRMS δ18Oshell测试结果显示，不同个体蜗牛δ18Oshell记录显示出相似的变化模式和良好的重现性（图2和图3）；而且，基于δ18Oshell记录的一阶导数重建的天气尺度降水频率与研究区器测记录吻合（图4）。研究结果表明，在亚洲季风边缘区的蜗牛IRMS δ18Oshell数据具有重建天气尺度降水事件的潜力，这将极大地降低分析成本，提高蜗牛古天气研究效率，为大规模开展陆地古天气重建工作提供了重要基础和新的技术选择。

该研究由来自地球环境研究所、西安交通大学、云南大学等多家单位研究者共同完成。该成果近期发表于国际学术期刊Quaternary Science Reviews上，地球环境研究所博士研究生张倩为第一作者，地球环境研究所晏宏研究员为通讯作者，董吉宝副研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（42025304，42377445），国家重点研发计划（2023YFF0804804），中国科学院青年交叉团队（2024000021）项目的共同资助。

原文信息：

Zhang,Q.,Dong,J.,Wang,G.,Luo,F.,Jia,Y.,Liu,C.,Zong,X.,Li,X.,Dodson,J.,& Yan,H. (2025). Synoptic-scale precipitation events recorded by high-resolution intra-shell δ18O of land snail in the Asian monsoon marginal zone. Quaternary Science Reviews,369,109582. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2025.109582

图1 （a）研究区的位置（SZS，红点）。白色虚线为现代夏季亚洲季风的大致边缘（Chen et al,2015）。EAWM、ISM和EASM分别表示东亚冬季风、印度夏季风和东亚夏季风。（b）1999~2020年研究地点的月平均温度和降水量。（c）现代条华蜗牛（Cathaica fasciola）。

图2 2021年6月8日（a）、9月12日（b）和12月15日（c）采集的Cathaica fasciola的δ18Oshell序列，右侧对应的是相同时段蜗牛δ18Oshell的相关性分析。

图3 0608-1、0912-1和1215-1蜗牛δ18Oshell序列（a）及其重叠部分的相关性分析（b：0608-1与0912-1；c：0912-1与1215-1；d：0608-1与0912-1，0912-1与1215-1）。

图4 左：拼接后的δ18Oshell序列（a）与2021年日平均温度（b）、相对湿度（c）和降水量（d）。右：0912-1蜗牛6月8日至9月12日的δ18Oshell记录（e），以及δ18Oshell序列一阶导数（f）与同期相对湿度（g）和降水量（h）的对比。