冰岛北部陆架末次冰消期以来基于硅藻的古环境记录

冰岛北部陆架MD99-2271孔沉积硅藻组合呈现暖水硅藻数量增加、冷水硅藻数量减少和这两类硅藻数量周期性此消彼长的特点,反映了气候在趋暖的背景下,冷暖交替的过程。通过该区温度指数Rw/wc值(暖水硅藻种含量与海冰种及暖水种含量总和的比值)的变化,重建了冰岛北部陆架古海洋环境:Blling-Allerd暖期时,暖水硅藻T.nitzschioides含量较高,表明印明格暖流对研究区的影响较强;随着暖水硅藻含量减少,海冰硅藻F.cylindrus和T.bulbosa的显著增加,此时暖流强度减弱,东格陵兰寒流明显增强,冰岛北部海域进入末次冰消期以来最冷的时期——Younger Dryas冷期。11cal.kaBP左右暖水硅藻T.nitzschioides和T.oestrupii数量急剧升高,表明该海域海洋环境发生了明显变化,并逐步向全新世大暖期过渡,此时冰岛北部陆架海域现代海洋格局基本形成。全新世大暖期时,硅藻群落表现为暖水种的显著增多,海冰、极地及冷水硅藻较之前明显减少,说明冰岛北部海域主要受北大西洋暖流的分支——印明格暖流的影响,海洋环境较温暖;6cal.kaBP之后东格陵兰寒流逐渐增强,冰岛北部海洋环境转冷,全新世大暖期结束。     

中-晚全新世冷水团对西格陵兰Disko湾的影响

西格陵兰位于北极—北大西洋地区,其海洋环境演变受西格陵兰洋流中冷、暖水团的显著影响。本文运用主成分分析方法对西格陵兰Disko湾DA06-139G孔沉积物中主要硅藻属种进行研究,试图揭示5000a BP以来西格陵兰洋流中冷、暖水团强度变化对研究区海洋环境的影响。5000—3800a BP期间,东格陵兰寒流携带的极地冷水团强度较弱,而北大西洋暖水团势力较强,Disko湾地区海洋环境较为温暖。3800—2000a BP期间,西格陵兰洋流中极地冷水团势力呈现阶段性增强,此时Disko湾地区气候缓慢转冷,海冰覆盖面积逐渐增加。2000a BP以后,特别是650a BP之后,样品在主成分轴一上的得分显著增高,表明Disko湾气候明显变冷,来自东格陵兰寒流的极地冷水团强度显著增强。Disko湾中晚全新世以来的硅藻记录及样品在主成分轴一上的得分所指示的极地冷水团的强度变化与格陵兰冰芯温度及海冰变化等具有较好的一致性,说明研究区海流特征与大气温度、海冰等环境要素密切相关。     

末次冰消期热带大西洋温度升高与温盐环流减弱

在北部高纬度地区 ,末次冰消作用被几次短暂的近冰川气候所中断 ,其中最显著的事件是新仙女木寒冷期。如ＧＲＩＰ冰心δ１８Ｏ记录所揭示 ,格陵兰温度主要受控于由北太平洋表层释放的热。形成于热带大西洋西部的暖水 ,随上层水向北传送 ,对于补充由挪威-格陵兰海和拉布拉多海向南运动的北大西洋深层水流起着重要作用。这种跨越赤道的水体交换 ,导致南半球热量丢失。模拟试验显示 ,新仙女木期北大西洋北部表层水温急剧下降是对淡水引起的北大西洋深层水形成延缓和向北的热传递减弱的反应。热带大西洋西部和南半球大部分区域相伴出现温度升高…     

8000a以来东海内陆架化学风化过程及其对气候事件的响应

中国边缘海陆架泥质体是全新世高海平面以来形成的重要沉积单元,沉积速率高和连续性好的特征使其成为研究高分辨率气候和环境变化的理想载体。通过对东海内陆架泥质区中部的浅钻岩芯MZ02孔进行粒度、常量与微量元素、AMS~(14)C分析,获得粒度和常微量元素随时间变化的高分辨率演化序列。结果表明,全新世早期沉积物为较粗颗粒的粉砂为主,且粒度参数变化明显,指示了沿岸流、潮流、波浪综合作用下的前滨-近滨沉积环境;8 000 a以来陆架区沉积物以细颗粒黏土质粉砂为主,沉积环境稳定,以沿岸流控制的浅海沉积为主。沉积物化学蚀变指数(CIA),w_(CaO)/w_(K_2O),w_(CaO)/w_(MgO)和w_(Ba)/w_(Sr)比值反映8 000 a以来化学风化过程可分为4个时期,包括8000～6000 a B.P.的缓慢减弱期、6000～2200 a B.P.的频繁波动期、2200～1050 a B.P.的迅速减弱期及1050 a B.P.以来的逐渐增强期。地球化学指标同时指示的9次极值揭示东亚季风驱动的降温事件分别发生于7200 a B.P.,6000 a B.P.,4200 a B.P.,3600 a B.P.,2300 a B.P.,800～120 a B.P.时期。相应的降温证据亦存在于其他区域的不同介质中,揭示气候变化的区域性乃至全球性联系;频谱分析结果显示所选择地球化学指标存在79～200 a周期变化规律,指示太阳活动对中国东部区域沉积物化学风化及气候变化的控制作用。     

南海最近2 400年来的古海洋学变化与历史气候资料的比较

对南海南、北陆坡两个箱式柱状样中91个沉积物样品进行了高分辨率的稳定同位素和有机碳分析,获得最近2 400年以来上部海水温度和表层古生产力的记录,发现晚全新世南海的表层海水温度和温跃层呈现阶段性变化,且有小冰期等短期气候事件.有机碳分析南海北部近900年来古生产力呈上升趋势,南部则为下降趋势.结合历史气候变化,得到东亚古气候变化的海陆记录具有很好的可比性.频谱分析显示南海晚全新世温跃层具有～175、～210和～360 a等百年尺度的周期,与太阳活动周期一致,说明百年尺度的短期气候变化可能与太阳活动有关.     

近万年来冲绳海槽北部浮游藻类沉积率反映的环境变化

对冲绳海槽北部B－3GC柱状样的84份样品做了浮游藻类（绝大多数是沟鞭藻孢囊）沉积率分析。冲绳海槽约6790a以前的全新世早期和3620－2390aB.P.两个阶段的沟鞭藻孢囊沉积率较高,特别是在全新世早期,孢囊沉积率明显高于其他阶段。沟鞭藻孢囊沉积率的变化反映了冲绳海槽北部全新世表层海水营养和生产力水平的变化,其趋势与黑潮影响强度的变化趋势一致。在黑潮影响甚微的全新世早期,表层海水富营养且高生产力,约6790aB.P.起黑潮影响强度明显加大,表层海水营养和生产力幅度下降,只是在3620－2390aB.P.期间因黑潮影响强度减弱而表层海水营养和生产力有小幅度上升。黑潮对于冲绳槽表层海水营养和生产力的营养,不公亩在为其本身低营养、低生产力的特性,也由于其对来自我国大陆一侧陆源输入物的阻隔作用。Operculodinium centrocarpum沉积率在剖面下段高于Spiniferites spp.,上段则呈相反的情况,Spiniferites spp沉积率较高,变化的转折点（约6790aB.P.)与黑潮对冲绳海槽影响强度出现骤然变化的时间吻合。所以,Operculodinium centrocarpum沉积率高实际上指示了偏低的表层水温,约6790aB.P.冲绳海槽北部表导水温明显上升。     

末次盛冰期以来巴伦支海-喀拉海古海洋环境及海冰研究进展

巴伦支海-喀拉海是北冰洋最大的边缘海,能够对环境变化做出快速的响应和反馈,是全球气候变化最为敏感的区域之一,其古海洋环境演变及海冰变化研究是全球气候变化研究的重要组成部分。末次盛冰期以来,该区域的古海洋环境受到太阳辐射、海流强度、海平面变化、温盐环流和河流输入等因素影响发生了一系列不同尺度的波动。巴伦支海受到北大西洋暖水和极地冷水两大水团相互作用的影响,在水团交界处 （极锋) 由于不同水团性质的差异,导致其海水温度、盐度及海冰发生剧烈变化。而喀拉海则受到叶尼塞河和鄂毕河大量淡水输入影响,海流系统较巴伦支海相对复杂,沉积物主要来源于河流输入的陆源物质,并可以通过磁化率的分析明确区分两条河流的陆源物质。由于受到冷水和暖水的相互作用,巴伦支海-喀拉海海冰变化迅速,并且在全新世中晚期存在 0.4 ka 和 0.95 ka 的变化周期,但海冰变化的影响因素并不是单一的,而是气候系统内部各因子相互作用的结果。目前古海冰重建研究工作主要为定性研究,定量研究相对较少,所选用的重建指标也相对单一,另外存在年代框架差、分辨率低等不足。本文以巴伦支海和喀拉海为中心,总结了其快速气候突变事件、古温度盐度、海平面及海冰的变化,对影响因素进行了探讨,并通过分析末次盛冰期以来古海洋环境研究的不足,提出了相应的展望。     

南海北部15 kaBP以来表层海水温度变化:来自海洋硅藻的记录

对西太平洋边缘海148个表层硅藻样品中菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)及其小形变种(Thalassionema nitzschioidesvar.parva)的分布与表层海水温度(SST)之间关系进行研究,将菱形海线藻小形变种与所有菱形海线藻百分含量的比值(简称硅藻Rparva值)视为温度指数,开展南海北部MD05-2904孔附近海域15kaBP以来表层海水温度变化研究。结果表明:(1)南海北部15 kaBP以来表层海水温度呈现明显的阶段性波动特点,即末次冰消期气候转暖过程中,12.9~11.5 kaBP前后温度略有下降,与新仙女木事件对应,全新世南海北部气候依次经历了升温期、高温期和降温期3个变化阶段;(2)全新世大暖期鼎盛期结束后,南海北部海水温度阶段下降,两次明显降温分别发生于4 kaBP前后和1.5 kaBP前后;(3)MD05-2904孔硅藻Rparva值时间序列曲线与董哥洞D4石笋δ18O曲线对比表明,南海北部表层海水温度变化与末次冰消期以来东亚季风强度变化关系较为密切。     

北白令海夏季冷水团的分布及其年际变化研究

利用1982-2008年间的高分辨率CTD数据,对夏季位于北白令海陆架底层的冷水团性质及其多年变化进行了研究.结果表明,依据该区域水体在温盐性质上的差异可以分为4类:陆架冷水团(BSW_C),白令海陆坡流水(BSCW),混合变性水(MW),陆架表层暖水(BSW_S).以-1℃,2℃和4℃温度等值线指示水团边界,清楚地将...     

西伯利亚极地海域表层沉积硅藻分布特征及其与海洋环境变量的相关性研究

北冰洋西伯利亚陆架海是北极气候快速变化最为显著的海域之一,而沉积硅藻作为极地海洋生态系统的重要组成部分,对环境变化具有敏感的响应。对楚科奇海、东西伯利亚海和拉普捷夫海表层沉积物开展了硅藻组成鉴定,利用典型对应分析方法分析了硅藻属种与1986～2015年环境变量之间的关系。结果表明,夏季和秋季海冰密集度、表层海水盐度是影响研究区表层硅藻分布特征最主要的因素。此外,根据表层站位与环境变量的典型对应分析,可将西伯利亚极地海域划分为4个区域,分别为海冰硅藻组合带、暖水硅藻组合带、沿岸硅藻组合带和混合硅藻组合带。这些表层站位的分区与相应区域的海流模式有明显的相关性,海冰硅藻组合带仅分布于研究区北部的高纬度地区;暖水硅藻组合带位于受白令水和太平洋海水的分支——阿拉斯加沿岸水影响为主的区域;拉普捷夫海南部的沿岸硅藻组合带则受到河流径流和西伯利亚沿岸流的强烈影响;混合硅藻组合带受极地冷水、海冰覆盖、太平洋暖水和陆地径流的共同影响。