福建宁化天鹅洞2100～590aBP石笋记录及区域气候意义

选择位于典型东亚季风区我国东南部福建省宁化县天鹅洞一支石笋样品(TE2),通过3个30Th年龄和96组稳定同位素测试,重建了2 100～590 aBP期间平均分辨率为17年的氧碳同位素时间变化序列.整段石笋δ18O振幅达2.1‰,在平均值约-6.8‰上下波动,指示了此时期东亚夏季风强度的长期演化趋势和百年尺度振荡信息....     

贵州白骨洞石笋记录的全新世季风气候演化与突变

通过对贵州白骨洞BG1石笋13个²³⁰Th年龄的测试和390个氧同位素数据的分析,建立了12.8~3.3 kaBP数十年尺度的亚洲季风降水序列,其长期演化趋势与北纬33°夏季日辐射能量曲线基本一致。石笋δ¹⁸O记录指示10.5~5.8 kaBP为本区气候湿润期,此后进入季风降水衰退期。在12.8~10.1 kaBP时段,平均分辨率为37 a的石笋降水记录与格陵兰冰心气温记录具有良好对应关系:(1)两者在新仙女木事件(YD)的变化细节及突变特征上表现出良好的一致性;(2)由YD事件向全新世转换的过程中两者都表现为3个阶梯式上升阶段,这种一致性有可能说明热带海气耦合驱动了北半球气候突变事件。在7.0~3.3 kaBP时段,平均分辨率为15 a的石笋δ¹⁸O序列记录了5次较为显著的降水减少期,可分别对应于冰心记录中的5个冷事件,高低纬气候的相似性可部分归因于太阳活动的影响。     

辽宁本溪暖和洞早全新世石笋年纹层记录

据位于典型东亚季风区辽宁本溪暖和洞一支石笋(NH6)的年纹层计数并结合3个²³⁰Th年龄结果,建立了(8 630~7 050)±50 aBP期间连续发育近1 500 a的石笋年纹层厚度、灰度和氧同位素时间序列。研究石笋年纹层与北京石花洞和冰期南京葫芦洞在显微结构上相似,具有北方型石笋年层的年季旋回界面的基本特征,说明中国东部季风区石笋年层生长的气候控制因素特征明显。厚度与灰度在十年至百年际尺度旋回上呈现出整体一致的变化特征(相关系数r=0.56,n=1 580),反映了降水季节性反差较大条件下洞穴有机质等物质输入和滴水饱和度之间具有内在联系。两者的功率谱周期显示11~2 a共同成分,与现代季风降水周期吻合。年生长速率与氧同位素曲线的不一致,说明洞穴地点环境对大尺度季风气候的复杂响应。     

近2 000年来东亚夏季风石笋记录及与历史变迁的关系

基于湖北神农架犀牛洞石笋(SN)21个²³⁰Th年龄及486个δ¹⁸O数据,建立了近2 000年来平均分辨率4~5 a的δ¹⁸O时间序列。该记录显示,近两千多年来东亚夏季风强度总体呈逐步减弱趋势,并叠加数次数十年到百年尺度的振荡旋回,中世纪暖期及小冰期显示独特特征。石笋δ¹⁸O曲线与北半球(33°N)太阳辐射曲线一致,揭示了近2 000 a来亚洲季风变化主要受控于太阳辐射的变化。通过与历史气候记录对比发现,汉朝和唐朝对应δ¹⁸O偏负即相对稳定的气候阶段,而三国、两晋、南北朝、宋朝及明朝均对应于正偏且波动较大的δ¹⁸O值,存在旱涝灾害频繁交替现象,说明朝代的兴衰更替在一定程度上和气候变化存在某种联系。     

57～48万年前东亚夏季风的神农架石笋记录

应用MC-ICP-MS和MAT-253质谱技术,实测神农架山宝洞一支长达1.2 m石笋(SB32)的3个230Th年龄和236个氧同位素数据。在年龄误差范围内,运用天文轨道调谐方法重建了570~480 kaBP时段百年至千年际分辨率东亚夏季风降水记录。该记录跨越4个完整的岁差旋回,在岁差周期上石笋δ18O平均振幅达4‰。研究时段内东亚夏季风轨道尺度变化仍然受太阳辐射的控制。石笋记录的深海氧同位素阶段MIS14/13转换过程与末次冰消期具有类似特征。一系列千年尺度事件叠加在岁差周期夏季风变化趋势上,表明千年尺度气候变化是地球气候系统内部自我维持的固有频率,可能属于海-陆-气相互作用的结果。     

倒数第二次冰期晚期东亚季风气候演变的石笋δ18O记录

基于南京洞穴2支石笋的11个230Th年龄、658个氧碳同位素分析数据,建立了倒数第二次冰期晚期(155~128 kaBP)东亚季风高分辨率的气候演化序列。在岁差尺度上,石笋δ18O记录与65°N夏季太阳辐射量曲线变化基本一致,说明北纬夏季太阳辐射对该地区气候演变起宏观调控作用。石笋δ18O变化曲线千年尺度上显示了8个明显的峰谷变化,δ18O值平均变幅约为1.5‰,平均频率在2 ka左右,十分类似于末次冰期东亚季风Dansgaard-Oeschger旋回,说明东亚季风气候在末次冰期的千年级不稳定波动也可能存在于更久远的冰期过程中,冰期气候的不稳定性很可能是第四纪冰盖、大尺度海洋/大气环流共同作用的结果。     

神农架140～124 kaBP百年尺度东亚季风降水的石笋记录

基于神农架山宝洞SB28石笋230Th年龄和氧同位素数据,建立了140~124 kaBP百年尺度的东亚季风降水序列,其长期演化趋势与北纬33°夏季日辐射能量曲线基本一致。山宝洞SB28石笋与董哥洞D4石笋δ18O曲线呈现出整体一致的特征,证实了亚洲季风降水同位素组成变化具有广泛的区域意义。末次间冰期129.5~124.3 kaBP季风降水具有百年尺度高频振荡特征,功率谱分析周期有525、228和207 a,类似于全新世大气△14C残差百年尺度周期,表明末次间冰期亚洲季风强度的变化仍然受太阳活动的影响。在倒数第二次冰期向末次间冰期转换时,北半球太阳辐射可能触发了全球末次间冰期全盛期的开始。     

辽宁暖和洞石笋δ13C对全新世气候变化的生态响应

基于辽宁暖和洞年层石笋NH5的7个²³⁰Th年龄和962个碳同位素数据,建立了10.6~3.5 kaBP时段全新世气候及生态演化的δ¹³C序列,其长期演化趋势与北大西洋海表温度变化基本一致。该记录表明,10.6~8.8 kaBP,δ¹³C值逐渐负偏,由-9.4‰降至-10.3‰,气候逐渐转暖湿;8.8~6.7 kaBP,δ¹³C值负偏显著,平均值为-11.3‰,此时,气候温暖湿润,对应于全新世适宜期,纹层计数显示其持续时间约为1 945 a;6.7~3.5 kaBP,δ¹³C值显著正偏,由-11.3‰升至-8.3‰,干旱化趋势明显。石笋δ¹⁸O时间序列显示出相似的变化趋势。在6.7 kaBP前后,δ¹³C、δ¹⁸O均快速正偏,纹层计数显示约在40 a内完成气候由暖湿到冷干的突变转型,可能是由于北大西洋海表温度降低和植被-大气系统的反馈作用对太阳辐射减少具有放大效应。     

临汾盆地晚冰期至中全新世黄土-古土壤序列的风化特征及指示的气候意义

了解中国北方晚冰期和全新世时期的气候环境变化及其驱动机制,有助于预测未来气候变化的可能情景。基于黄土高原东南缘临汾盆地的黄土-古土壤剖面,在3个AMS14C年代的支持下,通过粒度、磁化率、土壤有机碳以及地球化学元素等指标,重建了临汾盆地晚冰期至中全新世晚期的气候变化历史。结果表明：宋村沟剖面的黄土和古土壤分别处于初等和中等化学风化阶段,而不同地区风成堆积物的化学风化强度存在明显差异,主要受控于东亚夏季风的区域变化。多指标综合分析表明,晚冰期以来临汾盆地的气候演变经历了4个阶段：晚冰期东亚冬季风较强,气候干冷;早全新世东亚夏季风强化,气候向暖湿转变;早中全新世东亚夏季风达到峰值,为最暖湿的适宜期;中全新世晚期东亚夏季风减弱,气候再次转向干冷;临汾盆地的气候变化主要受控于北半球太阳辐射强度和冰量的变化。     

全新世大暖期云南洱海环境演化的湖泊沉积记录

根据高分辨率湖泊沉积的有机碳稳定同位素记录、硅藻等环境指标分析结果,将洱海全新世大暖期（８．１－３．０ＫaＢ．Ｐ）的环境演化为７个阶段,环境变化序列以温（暖）湿 －暖（温）干为主,其中存在的明显冷干（湿）事件,冷事件出现在７．２ＫaＢ．Ｐ、５．３ＫaＢ．Ｐ和３．７ＫaＢ．Ｐ。全新世大暖期洱海湖面波动与气候变化具有明显的一致性。洱海湖泊沉积记录的环境演化主要受亚洲季风强弱转换和时空迁移的影响,冷事件与亚     

1994年6月东亚季风异常的数值模拟

用MM5区域气候模式对1994年6月东亚季风进行了数值模拟。模式模拟的月平均环流和降水与实况相接近。1994年6月东亚季风活动十分异常,中国东南部的西南季风、西太平洋副热带高压、南亚高压都出现了两次突变性的北跳,对此模式均做出了较好的模拟     

西风带研究的重要意义

西风带作为北大西洋气候区和东亚季风气候区之间的联系纽带,对东亚季风气候和西风带气候具有重要影响,西风带在一定意义上控制着东亚季风的北界。西风环流与青藏高原相互作用,对亚洲季风区气候乃至全球气候都有极其深刻的影响。西风环流在冰期-间冰期旋回中的位置、强度的剧烈变化对东亚季风气候和全球气候影响显著,对季风降水、西风带降水时空分布及亚洲粉尘活动和黄土形成、堆积等都有非常重要的意义。     

早、中更新世东亚冬季风强度的快速变化

对黄土高原中部洛川黄土堆积进行了系统的粒度和磁化率测量,以黄土－古土壤中的粗颗粒组分,即＞３０μｍ颗粒的百分含量作为冬季风强度代用指标,根据一个独立的时间标尺,发现在１４５～１６５、２４０～２８０、３２０～３５０、３９０～４４０、６００～６４０、８６０～８９０、９００～９３０和１３３０～１４００ｋａＢ．Ｐ．东亚冬季风强度存在千年尺度快速变化的特征,冬季风加强事件的持续时间在１．４～７．２ｋａ之间,变化幅度也不相同;周期分析结果表明,这些古气候变化存在１．８９～４．０ｋａ之间的周期,由于时间标尺的精度还有待于进一步提高,在这里没有把冬季风强度变化与北大西洋沉积物记录的古气候事件进行对比,但是,实验结果证明在早、中更新世的某些阶段东亚冬季风强度存在快速变化的现象     

东亚夏季风环流的动力统计诊断

本文对东亚夏季风环流作了动力统计诊断,其方法是将高、低层的偏差风场看作一个整体进行复EOF分析。诊断结果表明:偏差风场的第一模态直接与东亚夏季风环流有关,可称为季风模态;第二模态则与PJ波列关系密切,可称为PJ模态;季风模态存在两个平衡态,东亚夏季风也有两个平衡态;季风模态存在强弱的年际变化,其与东亚夏季风强弱的年际变化和菲律宾附近对流的年际变化均具有很好的对应关系;东亚夏季风和季风模态还存在明显的年代际变化。     

近2 ka来东海内陆架泥质沉积物颜色反射率特征及其古气候意义

以东海内陆架泥质区MZ01孔岩心的颜色反射率测试分析为基础,通过一阶导数、因子分析等方法提取了对气候变化具有指示意义的替代性指标,结合AMS¹⁴C年龄测试数据,建立了我国东部近2 ka以来高分辨率气候演化的时间序列。该序列显示,900AD是我国东部2 ka以来气候演化的关键转折点,900AD之后,气候明显变冷,冷暖波动频率高,但幅度较小。近2 ka以来,我国东部的气候演化大致经历了冷期(580AD以前)、暖期(580-900AD)、冷暖波动期(900-1460AD)、冷期(1460-1880AD)4个阶段,每一阶段内部都存在次一级区域性或全球性的冷暖波动。     

全新世冲绳海槽北部陆源输入物变化及其古气候意义

运用多种方法,重建了全新世以来冲绳海槽北部地区陆源输入物以及火山碎屑物的沉积历史。在11.0~6.0 kaBP期间,北部冲绳海槽的陆源物质供应量主要受控于海平面变化。由于该时期海平面上涨了50~60 m,东海陆架上的海岸线快速后退,导致输入北部冲绳海槽的陆源碎屑物和有机质明显减少,沉积物粒度变细。在8.1~7.8 kaBP期间,沉积物中的火山玻璃数目显著增加,导致该时段沉积物粒度急剧增大。经对比分析,该火山玻璃层即为源自日本南部Kikai火山的K-Ah火山灰层。但深海沉积序列中该火山灰层年龄比陆相记录中的7.3 kaBP偏老几百年,推测这是由海洋¹⁴C测年的校正问题引起的。早全新世冲绳海槽地区的碳储库年龄应该比现在偏老300~500 a,导致¹⁴C测年的校正值出现偏移。一些陆源烷烃的参数指标显示,全新世以来东亚地区草本植物不断增多,而木本植物逐步减少,表明陆地干旱化程度逐渐加强,这与全新世东亚夏季风减弱相对应。