气候不稳定性记录研究的新进展

将北大西洋地区所发现的气候不稳定性记录的研究状况与中国黄土的高分辨率气候记录相对比表明：东亚气候的不稳定性变化有其独特的一面,尤其是黄土记录中发生于末次冰期的极端气候变化与北大西洋深海沉积物、格陵兰冰心有一定的差别,此时西伯利亚高压的变动使得东亚的大气环流格局的变化更为突出。北半球高纬度地区与中纬度地区所发现的气候不稳定性记录为我们提供了未来气候环境变化的参照系。气候不稳定性变化的证据对认识气候系     

冲绳海槽末次冰期以来千年尺度古海洋演化的沉积记录

格陵兰冰芯的δ18O记录表明，末次冰期的气候发生了一系列快速的冷暖交替过程，即所谓的Dansgaard-Oeschgerk旋回(Dansgaard et al.,1995；Stuiver et al.,1995；Grootes et al.,1997)。在北大西洋区域，海洋的沉积记录也清楚地再现了在总的冰期背景下代表强烈冰川漂移事件的6次变冷事件,即所谓的Heinrich事件(Bond et al.,1992，1993；Rasmussen et al.,1997；Andrews,1998)。通过对比发现Dansgaand-Oeschger旋回和Heinrich事件并非两个孤立的气候演变过程,Heinrich事件(H)发生在Dansgaard Oeshger旋回的最冷期，几次大的Heinrich事件使格陵兰的大气温度在冰期的气候条件下又降低3-6℃(Mayewski et al.，1997)。随后，越来越多的研究成果表明，这些气候事件的发生，尤其冷事件并不仅限于格陵兰和北大西洋等北半球的高纬度地区，几乎在全球各大区域均找到了它们的印记。 冲绳海槽作为西太平洋的一个弧后盆地，其较高的沉积速率和对全球气候变化的“放大效应”，为我们识别过去地质历史时期气候演化事件并进行全球对比提供了可靠的保证。本文作者对取自冲绳海槽北部的CSH1孔的孢粉组合和中部DGKS9603孔的浮游有孔虫动物群进行了分析，以期获得有关北半球高纬度地区记录的末次冰期气候突变事件具有全球意义的新证据。     

气候和传输带

气候和传输带ＧｅｒａｒｄＣ．Ｂｏｎｄ古气候学家面临的挑战之一是如何解释最后一次冰期每１０００年左右的气候突然变化．许多人认为从大西洋的‘传输带”能找到这一气候之谜的答案，最近有三项研究包括本月发表在古海洋学杂志上的一篇论文证实了这一点．大西洋传输带是...     

过去气候旋回的再思考

古气候研究中的主要争议焦点是南北半球是否同时经历了极端的气候变化。从北半球的格陵兰和北大西洋采集的冰心和沉积物记录证实了末次冰消期北大西洋地区经历了快速气候变化事件——新仙女木期。但是像新仙女木期这样的事件是否以及何时影响了南半球的研究和争论还在继续...     

末次盛冰期以来挪威海北部陆源物质输入对气候变化的响应

北大西洋记录的末次冰期以来千年尺度快速气候变化对研究未来气候突变具有重要意义。对取自挪威海北部ACR5-BB03岩心进行了沉积物粒度组成、AMS14 C测年、颜色反射率和高分辨率XRF地球化学元素无损扫描测试,运用因子分析方法判别了不同来源沉积物的地球化学组成差异,并与末次盛冰期以来北大西洋海洋循环机制和气候变化对比分析,讨论了海洋环境变化对沉积物来源的影响和制约机制。结果显示,末次盛冰期以来挪威海北部沉积物组成经历了剧烈变化,可与北大西洋暖流、冰盖消融、温盐环流和北大西洋深层水的变化密切关联。21.5cal.kaBP之前沉积物粒度和化学组成特征与之后明显不同,陆源物质占优势,并以一种有序的层状膨胀性矿物层的出现为特征,表明此时海冰扩张带来的冰筏碎屑物质使得挪威海陆源物质输入增强和颗粒粗化;21.5~16.5cal.kaBP期间生源物质贡献增强,陆源物质含量减少,预示了北大西洋暖流的向北极入侵和挪威海水体的垂向交换增强;16.5~10cal.kaBP期间生源物质含量又出现了阶段性减少,陆源物质贡献增强,说明冰消期频繁变化的冰融水输入和北大西洋暖流强度对挪威海物质来源的影响;10cal.kaBP以来,生源组分迅速增加,且变化频率和幅度同时加剧,北大西洋暖流的强弱波动及其导致的温盐环流变化是挪威海物质来源的控制因素。     

热带海区在千年尺度气候变化中的作用

全球气候变化研究最显著的成果之一,就是确定了气候可以在全球范围内突然发生变化,例如第四纪冰期旋回及全新世千年尺度的气候波动。了解和掌握这种快速气候变化的特征和驱动机制对于研究和预测人类生存环境的变化趋势和全球气候变化至关重要。研究发现,这种千年尺度的快速气候变动不仅见于冰心和北大西洋高纬区,而且在热带海区也有记录;现代热带大洋在全球气候系统中,尤其是千年尺度的快速气候变化中起着关键作用,类似现代厄尔尼诺—南方涛动的热带海洋—大气系统的变化,可能是冰期千年尺度古气候事件的根源所在。由于南海的特殊地理位置,快速气候变化事件在南海有大量的高分辨率沉积记录,是我国研究全球变化区域响应及其驱动力的天然试验场。     

近50年我国江淮流域气候变化

为了详实地了解江淮流域的气候变化和进一步做好短期气候预测,利用近50a气温和降水资料,从平均值和变率两方面研究了我国江淮流域的气候变化.结果表明:(1) 近50a来江淮流域气候变化的主要特征是气候变暖,与全国变暖的趋势一致;降水呈不显著的增长趋势.温度和降水由低基本态向高基本态过渡,目前均处于高气候基本态下;(2) 无论是温度还是降水,其变率随时间而变,目前均处于高气候变率时段,要注意高基本态和高变率结合易导致的高温、洪涝等极端气候事件;(3) 温度在1986年前后发生了一次突变,降水在1968年前后发生了一次突变.无论是温度还是降水,突变后均比突变前有所增加.根据突变分析可将江淮流域近50a气候变化过程划分为相对冷干阶段(20世纪50～60年代)-相对冷湿阶段(70～80年代)-相对暖湿阶段(90年代至今).     

大洋在大西洋气候变化中的作用

冰期剧烈的气候变化与大西洋环流的变化有关。在过去 1 0ｋａ间 ,气候较为稳定 ,百年级波动相对温和。目前 ,全球年复一年的气候变化主要由太平洋厄尔尼诺—南方涛动所引起。太平洋的赤道宽度是大西洋的 3倍 ,但不致于影响全球气候 ;大西洋的影响范围虽小 ,然而却非常明显 ,尤其是在环流改变时 ,国际研究项目 (气候变化与可预见性 )将对大西洋气候变化机制和可预见性做深入的探讨。热带大西洋地区大气 海洋相互作用 ,在春季 (3— 5月 )引起巴西至加勒比海的南美东海岸、在秋季 (8— 9月 )引起非洲亚撒哈拉西部年际降雨量和时间的明显变化。…     

山东庙岛群岛黄土的粒度特征及其环境意义

对山东庙岛群岛长岛黄土粒度的精细研究证明，滨海黄土是在第四纪冰期寒冷气候下的产物，末次冰期沉积的长岛剖面由风成沉积与冲-洪积层组成，末次冰期的风成沉积反映了末次冰期气候的不稳定性，其中存在6次气候变冷、渤海湾海面下降和6次气候变暖、渤海湾海面上升的事件，黄土的粒度中包含了丰富的气候变化和渤海湾海面变化的信息。     

与全新世北半球高纬气候有关的热带西大西洋表层和深水水流的千年尺度变化

末次冰期千年尺度气候变化的全球性已被广泛认同。除了极不规则的Ｄａｎｓ ｇａａｒｄ＿Ｏｅｓｃｈｇｅｒ＿Ｂｏｎｄ旋回和相关的Ｈｅｉｎ ｒｉｃｈ事件之外 ,最近发现北大西洋冰携碎屑记录中普遍存在１～２ｋａ旋回。冰心（格陵兰的ＧＩＳＰ２，Ｏ＇Ｂｒｉｅｎ等 ,１９９５）和海洋沉积物岩心（北大西洋 ,Ｂｏｎｄ等 ,１９９７）的各种高分辨率古气候研究表明整个全新世变化具有连续性 ,但是不太突出。这些气候记录的准周期变化范围为几百年至几千年 ,引发了各种可能的强迫机制 ,如天文学变化（约９００ａ）、海洋—大气系统的内部振荡（１…     

快速气候变化及其驱动机制的探讨

全球范围内广泛寻找古气候快速变化的沉积记录，研究其内在的驱动机制，对于预测未来气候和环境变迁的走向意义重大。近些年来，短尺度气候变化的研究取得了重要进展：发现末次冰期普遍存在约为1．5ka周期的暖冷期交替的循环，即Dansgaard—Oeschger（D／O）循环，连续几个D／O循环冰阶气温越来越低，后出现Heinrich事件，全新世也存在着千百年尺度气候的波动性。这些短尺度的快速气候变化并非只存在于冰心和北大西洋，而是具有全球性。D／O循环、Heinrich事件以及全新世波动的气候背后的驱动机制，目前争议较多尚无定论。目前，温盐环流（THC）变化和甲烷冰枪两个学说较为流行。前者认为北大西洋北部的大量融冰削弱了深水的形成，使THC减弱，从而向北输送热量减少，使北大西洋气候寒冷，深水形成后便完成一个D／O循环，Heinrich事件只是使过程更激烈；后者认为中上层海水一定幅度的温度变化导致陆坡处的甲烷冰储库崩塌，迅速向大气中释放温室气体CH4，经历正反馈过程迅速进入间冰阶，然后空气中CH4再逐步储存于海底沉积物中，直到下一次促发后释放。末次冰期以来的短尺度气候旋回和快速变化事件，也许不能单单靠一两种模型来解释，其内在的复杂的演变机理与地球各层圈之间紧密相关，解释其规律还需要广大气候研究学者们进一步努力。     

北大西洋东北部不稳定的新仙女木气候

近10年来,新仙女木亚冰期的机制和气候意义引起了学者的广泛关注,格陵兰冰心计划(GRIP)在Summit钻探的冰心中已经确定出这个寒冷事件,并定义为格陵兰亚冰期1(GS1),年代为12650～115000cal．aBP。总的来说,GS-1是稳定的,它的寒冷阶段开始和结束地非常快(在几十年之内),这在整个北大西洋地区许多钻孔中都得到了证实。     

生产率的测定

冰芯记录表明，在过去的冰期期间大气二氧化碳的浓度减小了．为什么会这样?在极地大洋生长的浮游生物是主要怀疑对象，因为CO2通过光合作用被吸收，而在有机物沉到洋底时停止了循环．对于气候来说，非常需要对浮游生物生产率进行一次很好的测定．     

西安地区约8500aBP来气候变化与风尘堆积

根据野外调查、土层厚度测定、室内粒度分析、CaCO3含量分析和微结构鉴定资料,研究了西安地区约8500aBP来气候变化与风尘堆积的变化。结果表明,西安地区全新世以来的气候与末次间冰期第1阶段气候相比具有频繁变化和变异特点;3100aBP以来风尘堆积与沙尘暴活动比75～10kaBP之间的末次冰期还要强,风尘堆积与沙尘暴活动强的原因主要是气候的变干。全新世黄土发育条件分析表明,黄土高原的黄土可以发育在冰期,也可以发育在与现代气候相近的间冰期,可以发育在冬季风占优势的气候条件下,也可以发育在冬、夏季风活动强度相近的条件下。全新世气候的不稳定性为预测未来长期气候变化带来了不确定性,深入研究全新世气候变异特点对预测未来长期气候变化具有非常重要的意义。     

欧亚冰盖的消融

巴巴多斯和新几内亚的海平面变化表明：在过去的15000a中曾有过两次大规模的冰川融水流．同其它环境变化(如北大西洋深水环流)相比，这两次融水流形成的时间显然有助于我们进一步了解从未次冰期到问冰期的气候变迁及新仙女木事件．     

西沙石岛末次冰期风成沉积序列新划分及其旋回特征

西沙石岛的风成碳酸盐岩是东亚季风末次冰期的产物,以砂丘与古土壤二元旋回的形式记录了东亚季风气候的干湿变化。利用西石2井钻井岩芯资料结合石岛野外地质剖面的详细考察,对石岛风成沉积序列进行了重新的地层划分,将石岛风成沉积分为三层砂丘与两层古土壤的沉积组合。通过对测年数据及东亚季风末次冰期气候变化特征的分析,认为石岛末次冰期风成沙丘与古土壤记录与黄土高原L1黄土的5个次级气候阶段一一对应,都是对东亚季风末次冰期气候背景下,气候干、湿变化在岁差尺度的沉积响应,是具有稳定周期的气候旋回。     

“Heinrich”事件的生物标志化合物证据

“Ｈｅｉｎｒｉｃｈ”事件的生物标志化合物证据Ａ．Ｒｏｓｅｌ－Ｍｅｌｅ等在北大西洋海洋沉积物中已分辨出了强烈的、准周期的浮冰脉冲,并与各种气候记录中变化有关。这些Ｈｅｉｎｒｉｃｈ事件（ＨＥ）被认为是劳伦冰盖大量冰山溶化的结果和与北大西洋地区剧烈气候变化...     

南海北部ODP 1144站颜色反射率揭示的千年尺度气候波动

南海大洋钻探ODP1144站钻孔长517m，代表近100万年来的沉积记录，其颜色反射率是所有岩心物理性质测试中分辨率最高的，平均约60年一个测值，最高可达年级尺度，是研究千年尺度气候变化的理想材料。通过对颜色反射率、浮游有孔虫氧同位素的小波分析及其与地球轨道参数ETP的交叉频谱分析，表明两者在轨道周期上的变化极为相似，都反映出约70万年以来100ka的偏心率周期明显占优；与格棱兰冰心的对比亦揭示了颜色反射率同样记录了冰期中的类似D／O事件。对此站的颜色反射率短周期的小波分析，揭示出了约3ka、约1．5ka的变化周期，这些周期不仅仅出现在冰期(如MIS2—4、6、8期等)，也出现在间冰期(如MIS15、17、19、25期等)和冰消期(如MIS11／12、15／16)，且在70万年以来冰期信号强、间冰期信号弱，而在70万年之前正好相反，这不仅说明间冰期内部气候也存在不稳定性，而且进一步说明了中更新世的气候转型事件。     

深圳湾北岸新民孔的Q_3~3-Q_4~1气候记录

对深圳湾北岸新民钻孔岩心沉积物中铁、钒元素、矿物鉴定的伊利石以及生物指标贝类介壳揭示的环境特征资料进行了分析,研究初步表明,该钻孔岩心沉积物理深12．12～10．91m层段的杂色花斑粘土中存有晚更新世晚期至早全新世气候波动的记录。钒元素和伊利石分析也得到了相应的证实。所记录的短期降温和升温事件可能表明,在第四纪末次冰期-冰消期中,气候曾强烈波动,并逐渐由晚冰期向冰后期过渡。这对研究晚武木冰期最低海面时期以来,海面回升及晚更新世晚期／早全新世的古环境方气候影响提供有价值的资料。     

U37K,δ18O沉积地层记录:南海北部末次盛冰期以来SST和海面变化

应用U37^K和δ^18O重建末次盛冰期以来海水古温度和海平面变化，U37^K-SST沉积记录表现了冰期／间冰期模式．U37^K-SST在冰后期23．3-26．9℃；末次盛冰期22．2-23．8℃．末次盛冰期时古温度比目前平均低4．7℃，南海北部季节性温差冰后期在4．5-7．0℃；末次盛冰期在7．0-9．0℃，远远超过同一纬度太平洋季节温差．末次冰期以来在气候降温的同时，伴有海平面下降，气候的冷暖交替对海平面变化具有决定性的控制意义．