论文摘要
末次间冰期以来,全球发生了一系列千年尺度气候突变事件,导致地球表层环境变化。解剖这些气候突变事件内部细节过程,不仅具有重要的理论意义,而且具有潜在的现实意义。本文利用了黔西南雾露洞的三支石笋,基于27个U/Th年龄,1905个氧、碳同位素数据,重建了深海氧同位素4阶段（MIS 4）、MIS 5/4的亚洲夏季风突变序列。在千年尺度上,雾露洞石笋记录与不同区域的洞穴石笋记录基本一致,说明雾露洞石笋记录可反映大范围季风环流变化特征。同时,此类千年尺度季风突变事件与格陵兰冰芯记录一一对应,说明低纬季风在千年尺度上与北高纬之间存在紧密的气候联系。细节上,在中国间冰阶（Chinese Interstadial,C1S）21和20结束过程中,季风存在一次显著的反弹型事件,而且,与北极冰芯和低纬海洋沉积物记录具有一致性,说明高纬度和低纬度的热、水文和大气响应与亚洲的水文气候变化一致类似洞穴的反弹型事件还发现在科里亚科盆地和阿拉伯海的海洋沉积物记录中,这表明热带辐合带（ITCZ）的位置持续向北,印度夏季风较强,亚洲水文气候变化的源区-热带海洋的水热条件在这个时候可能发生了重组。而且,两事件对比显示,CIS 21反弹事件前的弱季风段长于CIS 20结束时的弱季风段,反弹事件振幅较高,说明气候变冷、冰盖扩展可能变成气候突变事件的放大器。因此,CIS结束时发生季风增强（反弹型事件）是热带水热条件与海冰共同作用的结果。MIS4早期发生了第四纪历史上最强烈的一次火山喷发,即Toba火山喷发,其与气候变化之间关系备受关注。本文石笋数据发现,CS 20开始,Wu63石笋δ18O的值由-8.85‰偏正至-6.50‰,季风缓慢衰减,碳同位素同时正偏;在CS 20极盛期,δ18O存在三次百年尺度振荡,最大振幅达1.40‰;在CS20中期,δ18O发生最强的一次负偏时（约72.4kyr BP）,δ13C同步加速负偏;但是在CS 20晚期,二者不再保持同步变化。δ18O最强负偏结束并正偏至早期水平,但δ13C值依然保持在CIS水平上。在研究时段,微量元素Mg/Ca、Sr/Ca、Ba/Ca数据显示出两个差异明显的态:在72 kyr BP之前,比值均呈现出明显的高值,72 kyr BP之后,则表现为低值变化,如Mg/Ca在72kyr BP前后以比值2为高低值分界,在72 kyr BP之前,比值均高于2,之后,均在2以下。说明72 kyr BP前后当地水文条件发生改变。结合洞穴土壤环境指标、微量元素分析,发现:1.三个示踪火山喷发指标（S,Br,Co,Mo等）峰值事件显著提前或滞后于CS20,且仅有一次（77.9 kyr BP）在所有指标中均有响应;2.CS 20期间,未出现火山信号的峰值。而且,存在季风突然增强（达事件整体幅度1/2）,同时,土壤有效湿度水平显著提高;3.78.5-72.0 kyr BP期间,Mg/Ca、Sr/Ca、Ba/Ca指示当地水文条件较好,而且未发生突变。因此,Toba火山喷发可能加剧CS 20的弱季风程度,但是不太可能驱动CS20。在间冰期向冰期转换的气候背景条件下,太阳辐射对亚洲夏季风影响明显。此时北半球气候进入冰期,而南半球处于暖相位,热带辐合带（ITCZ）的移动,最终导致亚洲夏季风减弱。冰量上升、海平面下降等可能对弱季风事件起到放大作用。在CS 20内部的季风三次百年尺度振荡很可能是在热带和亚热带大洋水热活动较强条件下,海气相互作用导致的。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 刘树双
导师: 刘殿兵
关键词: 石笋,亚洲夏季风,反弹型事件,火山喷发
来源: 南京师范大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 地质学
单位: 南京师范大学
基金: 国家自然科学基金(不同气候背景下石笋记录的典型弱季风事件内部结构,转型特征对比研究,NO.41672161)
分类号: P532
DOI: 10.27245/d.cnki.gnjsu.2019.000788
总页数: 67
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