青藏高原羊八井盆地全新世以来气候变化的泥炭记录

位于青藏高原念青唐古拉山南缘羊八井盆地的七弄沟分布着广阔的泥炭地,通过提取七弄沟泥炭的腐殖化度和总有机碳信息,并结合14 C测年控制,反演了全新世9.1~3.5cal.kaBP羊八井盆地的环境变化信息。根据泥炭记录的古环境特征,将该地区9.1~3.5cal.kaBP的气候分为3个主要阶段:阶段Ι(9.1~7.4cal.kaBP)温度波动上升阶段,9.1~7.4cal.kaBP七弄沟温度呈波动上升趋势,期间发生了两次比较明显的降温事件,分别发生在9.1和8.0cal.kaBP左右;阶段Ⅱ(7.4~4.7cal.kaBP)温度波动频繁且剧烈阶段,此阶段七弄沟温度波动频繁且剧烈,在6.0和5.8cal.kaBP发生了两次比较显著的降温事件;阶段Ⅲ(4.7~3.5cal.kaBP)温度波动下降阶段,4.7cal.kaBP之后温度呈波动下降的趋势,但是波动的频率和幅度远比第二阶段小,仅在4.0cal.kaBP发生了比较显著的降温事件。     

青藏高原羊八井盆地全新世以来气候变化的泥炭记录北大核心CSCD

位于青藏高原念青唐古拉山南缘羊八井盆地的七弄沟分布着广阔的泥炭地,通过提取七弄沟泥炭的腐殖化度和总有机碳信息,并结合14 C测年控制,反演了全新世9.1～3.5cal.kaBP羊八井盆地的环境变化信息。根据泥炭记录的古环境特征,将该地区9.1～3.5cal.kaBP的气候分为3个主要阶段：阶段Ι（9.1～7.4cal.kaBP）温度波动上升阶段,9.1～7.4cal.kaBP七弄沟温度呈波动上升趋势,期间发生了两次比较明显的降温事件,分别发生在9.1和8.0cal.kaBP左右;阶段Ⅱ（7.4～4.7cal.kaBP）温度波动频繁且剧烈阶段,此阶段七弄沟温度波动频繁且剧烈,在6.0和5.8cal.kaBP发生了两次比较显著的降温事件;阶段Ⅲ（4.7～3.5cal.kaBP）温度波动下降阶段,4.7cal.kaBP之后温度呈波动下降的趋势,但是波动的频率和幅度远比第二阶段小,仅在4.0cal.kaBP发生了比较显著的降温事件。     

基于浮游有孔虫Mg/Ca温度重建的末次盛冰期以来北欧海次表层温度的变化

对我国第五次北极科考在北欧海所采集的两根岩芯样品进行了冰筏碎屑(Ice-Rafted Debris,IRD)丰度、AMS 14C测年、有孔虫丰度统计、浮游有孔虫Neogloboquadrina pachyderma(sin.)(Nps)稳定氧碳同位素及其Mg/Ca重建的次表层海水古温度等指标分析,建立了20ka以来的年代框架。结果表明,在末次盛冰期(20.0~17.5kaBP),次表层温度整体较低(~3℃),钙质生产力下降,冰筏碎屑输入增加;在冰消期(17.5~11.7kaBP)的Heinrich Stadial 1(HS1)事件中较轻的δ^18O和δ^13C指示大量淡水输入,水体分层加剧,向北输送的北大西洋水聚集在次表层,导致次表层水温逐渐升高。从B?lling-Aller?d(B/A)事件开始,次表层水温度达到4.5℃,表明北大西洋水流入增强。早全新世(11.7~8.2kaBP)早期次表层温度达到6.5℃,钙质生产力升高,冰筏碎屑输入降低;在中全新世(8.2~4.2kaBP)早期(8.2~5.6kaBP),钙质生产力逐渐升高反映通风作用增强,导致营养盐供应增加;6.6~5.6kaBP,明显降低的次表层温度(~4℃)反映夏季太阳辐射量降低以及大西洋水流入减弱;5.6~4.2kaBP期间次表层水变暖导致δ^18O偏轻,而δ^13C轻值反映生产力降低。晚全新世(4.2~0.8kaBP)的新冰期(4.2~3.0kaBP),次表层温度逐渐降低,Nps-δ^13C偏轻反映生产力下降,Nps-δ^18O偏轻以及IRD增加反映冰融水排放。3.0kaBP以来,生产力上升,次表层水体温度不断上升,可能是向北输送的北大西洋水增强。     

南岭东部大湖泥炭沉积记录的古气候

通过对南岭东部大湖泥炭沉积记录的腐殖化度、总有机碳及磁化率等多环境代用指标的综合分析,在可靠14C测年技术的支持下,重建了南岭东部大湖12 ka以来的气候与环境变化过程。结果发现,约12~9 cal.kaBP,夏季风逐渐增强,降水增多;9 cal.kaBP之后降水减少,季风势力逐渐减弱,其中,约9~6.0 cal.kaBP研究区水热组合状况最好;6.0~4.0 cal.kaBP期间季风降水减少。南岭东部地区近12 ka以来的气候变化与北纬33°夏季太阳辐射变化相类似,在一定程度上表明了气候变化对太阳辐射变化的响应。各气候代用指标序列在反映低纬地区气候变化过程的同时也记录了北半球高纬地区的气候变化信息,这既反映了区域性的气候变化特征,也反映了与全球气候变化较为一致的规律性。     

腾格里沙漠西北缘湖泊沉积记录的全新世中期气候环境

通过腾格里沙漠西北缘青土湖沉积物粒度、有机碳、碳酸盐、碳氮比和有机质稳定同位素等多项沉积学气候代用指标及精确定年的综合分析,建立了该区域全新世中期9.0~3.0 cal.kaBP的古气候演化序列。结果表明,9~7.8 cal.kaBP期间,区域的水分条件和温度逐渐上升,植被状况好转,此阶段属于全新世早期向全新世暖湿期转变的过程;而在7.8~7.5 cal.kaBP期间出现了显著的百年尺度的干旱事件,沉积物主要以砂质沉积为主,此时湖泊生产力显著下降;全新世期间最为暖湿的气候适宜期出现在7.5~5.0 cal.kaBP;5.0 cal.kaBP以来,该区域出现了较为明显的干旱化趋势。     

颍河上游的地貌变迁对新石器晚期聚落分布的影响

为探讨地貌变迁与史前聚落的分布关系,分析了禹州浅井剖面的Rb/Sr比值、磁化率和粒度等环境代用指标。结果表明颍河上游地区在仰韶文化时期(磁化率均值87.7×10?8 m3/kg,Rb/Sr均值0.83)为暖湿的风化环境,在龙山文化时期气候变干(瓦店剖面的磁化率72.5×10?8 m3/kg,Rb/Sr均值0.66)。禹州马沟洞石笋δ18O序列识别了本区在11.2、9.1、5.0 kaBP存在3次气候波动,借助地貌-气候驱动理论,认为颍河上游地区新石器聚落所在阶地形成于11.2~10.6 kaBP前后。龙山文化时期(约4.6~4.0 kaBP)的干旱气候导致禹州段颍河河床不断抬升进而形成高河面时期,使得颍河上中游两岸稻作农业得以快速发展。本区的聚落分布从仰韶文化时期的地貌封闭型转变为龙山期的开放型,并形成多处大型城邑聚落,然而4 kaBP的降温和洪水过程摧毁了颍河上游平原地区多数史前聚落,本区的城邦文化逐渐衰落。     

东帝汶海30ka以来的表层水和温跃层水温度变化及其古海洋学意义

研究了钻取于东帝汶海印尼穿越流出口处MD98-2172岩心沉积物,分析了浮游有孔虫表层水种Globigerinoides ruber和温跃层水种Pulleniatina obliquiloculata的Mg/Ca值,重建了30kaBP以来东帝汶海区的表层水温度和温跃层水温度。结果显示东帝汶海区末次冰盛期以来表层水温度距早全新世的最大温差约为4.2℃;冰消期间表层水温度有两次显著的降温事件,可分别与新仙女木事件和海因里希事件1对应;约15kaBP以来帝汶海表层水温度与南极大气温度记录同相位变化,说明热带海区与高纬度地区气候变化有着紧密联系。末次冰盛期以来温跃层水温度距早全新世的最大温差约为4℃;全新世温跃层水温度呈现出波动降低的过程,最大降温幅度约3℃;表层水温度和次表层水温度差值在全新世逐渐增加,指示了温跃层深度的持续变浅,这一变化可能与海平面上升、季风活动和厄尔尼诺-南方涛动事件影响的印度尼西亚穿越流次表层流增强有关。     

黄土高原定西鲁家沟黄土剖面15 ka以来的环境演变

根据鲁家沟黄土剖面粒度、磁化率、有机质和碳酸盐含量等气候代用指标的变化和14C测年结果,分析和讨论了定西地区近15 cal.kaBP以来气候演化的过程。结果表明15 cal.kaBP以来的气候变化可划分为4个阶段:(1)末次冰期晚期(14900~11200 cal.aBP),气候较为寒冷干旱;(2)全新世早期(11200~7560 cal.aBP),气候开始转暖转湿,但整体上较为寒冷;(3)全新世中期(7560~3600 cal.aBP),气候温暖湿润,夏季风强盛;(4)全新世晚期(3600~1200 cal.aBP),气候变得干旱,夏季风强烈减退,风尘堆积旺盛,形成了现代黄土和表土层。该区末次冰期晚期以来的环境变化是不稳定的,气候存在频繁次级波动。1500~1200 cal.aBP的晚全新世期间,有机质含量出现峰值,表明气候总体向干旱化发展的同时,叠加了人类活动的影响。     

雷州半岛北部晚更新世晚期气候环境变化的泥炭沉积记录

对雷州半岛北部湛江市郊屋山村和遂溪县下录村两个泥炭剖面的沉积地层和多种气候指标进行了分析,发现两个剖面呈现大致相同的变化特征,表明区域气候是影响此地区泥炭发育的重要因素。在50~30 cal.kaBP期间,此地区气候表现出显著的相对温暖湿润特征,且期间存在多次短尺度的波动,其中千年尺度的Heinrich事件H3—H5在本文中有很好的揭示,其他的一些气候快速变化事件与南京葫芦洞石笋和格陵兰冰心氧同位素记录也有较好的吻合。30 cal.kaBP之后,气候转向相对冷干。气候指标的红色噪声谱分析揭示出约1440 a全剖面最为显著的周期,与大洋热盐环流推动的约1500 a的D-O循环周期相似。雷州半岛北部地区晚更新世晚期中气候变化与高纬度地区冰量以及东亚季风环流的变化密切相关。     

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。     

MIS3以来黄土高原东南部石笋阶段性沉积记录的夏季风演化

基于山西龙洞8个铀钍年代和100个氧同位素数据(δ~(18 )O)重建了深海氧同位素(MIS)3阶段以来东亚夏季风演化历史。石笋L8沉积并不连续,主要生长在58.0~54.5,27.1~18.0和6.8~3.9kaBP 3个阶段。不同于季风边缘区其他洞穴记录,石笋δ~(18 )O值在24.5kaBP突然增加1‰,表明MIS2早期内陆地区经历了一次显著的弱季风过程,可能响应于北大西洋Heinrich 2事件。石笋δ~(18 )O序列伴随着轨道尺度太阳辐射的变化,晚全新世δ~(18 )O值持续偏重意味着低纬热带辐合带逐步南移,导致北方地区夏季风降水持续减少。Dansgaard-Oeschger(D-O)15事件具有明显的双峰结构,与格陵兰冰心记录的亚千年尺度温度波动几乎同步变化。     

青藏高原地区近千年气候变化的时空特征

研究青藏高原地区过去千年气候变化的时空特征,对预测未来气候情景下该地区冰冻圈的变化及其水文-生态效应具有重要科学意义。基于15条反映青藏高原地区近千年气候变化的高分辨率重建序列,通过综合分析及经验正交函数(EOF)方法,进一步探讨了青藏高原地区过去千年气候变化的时空特征。综合重建序列显示:整体而言,青藏高原地区中世纪暖期(MWP)约持续到1450s,小冰期(LIA)约发生于1450—1870s,此后近百年来的温度在波动中逐渐升高;对比分析表明青藏高原地区MWP与20世纪前半叶的温暖幅度可比、也与其他北半球温度序列中同时期的气候特征相似,LIA较之我国中东部地区相对温暖。EOF分析结果揭示了过去千年典型气候特征(MWP、LIA及20世纪暖期等)在青藏高原的区域差异:对于MWP,其在高原东北部、中北部及西部地区约持续至1450s(其中约1250—1300s为冷波动),在喀喇昆仑及高原中东部地区约至13世纪初,高原南部诸多代用资料间接表明MWP约发生于11—15世纪(而在反映高原南部地区气候信息的第三主分量中MWP特征并不明显);对于LIA,高原东北部及西部地区的冷波动约为1450—1520s、1650—1750s、1780—1850s,喀喇昆仑地区的冷波动约为1450—1650s、1740—1780s、1820—1850s,高原南部、中东部及中北部地区的冷波动约为1580—1650s、1740—1780s(其中1670—1730s为相对暖期,并在喀喇昆仑地区也有所体现);对于近百年的全球显著升温过程,高原大部分地区均有记录,而南部与中东部地区的部分树轮年表则显示近几十年来夏季温度存在一定的下降趋势,这可能与全球变暖过程中不同季节(冬夏季节)温度变化的不一致性有关。     

菲律宾海北部19cal.kaBP以来表层海水温度变化

对菲律宾海北部E-2岩心柱(29.62°N、131.14°E,水深3 877m)进行了浮游有孔虫δ18 O分析、AMS14 C测年以及U3k7表层海水温度(U3k7-SST)的测试。结果表明,E-2岩心记录了约19cal.kaBP以来U3k7-SST变化过程,其末次冰消期整体变化过程与北大西洋高纬地区相似,记录了Heinrich 1(H1)、Blling/Allerd(B/A)和Younger Dryas(YD)等快速气候事件,同时也识别出发生于19.4～19.2和18.5～18.0cal.kaBP的2次变冷事件,说明了研究区与北大西洋气候存在遥相关;在B/A和YD阶段中发现的百年尺度气候波动及变化过程,可能反映了热带过程对研究区域的影响;E-2岩心柱末次冰消期变暖存在阶段性,其变暖时间开始于19.4cal.kaBP,而大幅升温阶段则从15.3cal.kaBP开始。     

距今2000年青藏高原湖泊水位下降的区域特征及机理

基于亚洲夏季风与西风的影响范围将青藏高原划分为3个研究区,通过对比湖泊沉积物中多代用指标与晚全新世火山活动、北半球温度和亚洲季风指数,探讨了2 kaBP前后高原湖泊水位下降的原因,并分析了不同区域湖泊对气候波动响应的空间差异。结果表明,青藏高原西南部湖面水位下降幅度大于西北部,更甚于高原东北部。这可能是因印度夏季风（Indian Summer Monsoon,简称ISM）强度减弱,高原西南部的湖泊更依赖于ISM降水的补给,因此对该季风所带来的水汽通量的减少更加敏感。而且,该时期的北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation,简称NAO）的位相由负转正,使得青藏高原北部水汽辐合增强、降水偏多而南部降水偏少,进而导致高原南部湖面水位下降幅度普遍大于北部湖泊。导致青藏高原气候趋于冷干的主要原因,本文归因于该阶段厄尔尼诺（EI Ni?o）的加强。除此之外,该时期南半球环状模（Southern Annular Mode,简称SAM）冬夏季的不同位相也通过复杂的海气耦合过程,跨越赤道对青藏高原气候起到了降温减湿的作用。     

巢湖地区末次冰消期—早全新世沉积环境演化

利用AMS14 C对巢湖西岸杭埠河三角洲地区湖相沉积岩心年代的精确测定与校正,以及粒度、磁化率、地球化学元素、总有机碳、总氮以及有机质稳定碳同位素等气候环境代用指标的分析与研究,提取了巢湖地区末次冰消期—早全新世的环境演变信息,重建了研究区13 393~7 486cal.aBP期间的环境演变序列:(1)13 393~12 420cal.aBP期间,气候由冷干向温凉发展,降雨量增加,湖泊水位迅速上升,巢湖进入快速发育阶段,但在13 040~12 773cal.aBP期间出现冷干事件;(2)12 420~11 760cal.aBP期间,本阶段响应全球性降温事件—YD事件,气候干冷且不稳定,降雨减少,湖泊水位下降,湖盆收缩且水位变迁频繁,湖内浮游植物有所生长;(3)11 760~9 160cal.aBP阶段气候温和湿润且稳定,雨水充沛,湖泊水位稳定或有所扩张,湖内大型水草类植物繁衍,但在约11 006cal.aBP出现冷干事件;(4)9 160~7 486cal.aBP阶段整体气候温凉偏干且波动明显,降水相对减少,湖泊面积收缩,湖内有机质来源以湖内自生的水生植物为主,并在约8 633及8 493cal.aBP分别遭遇冷干与强降水事件。     

云南宁蒗地区中全新世晚期气候变化的石笋记录

通过对云南宁蒗县永宁区仙人洞石笋进行α-U系测年和碳氧同位素分析,建立了4 500~2 000 aBP的古气候变化时间序列。研究结果表明,永宁地区在4 500~2 000 aBP间石笋记录的冷暖事件所反映出的气候变化,大致可分为6个气候阶段:4 500~4 000 aBP气候温暖干旱;4 000~3 400 aBP气候寒冷干旱,是中全新世晚期的一次重要的气候演变转折时期;3 400~3 100 aBP气候温暖湿润;3 100~2 650 aBP气候寒冷干旱;2 650~2 400aBP气候温暖湿润;2 400~2 000 aBP气候冷凉湿润。中全新世晚期以来,石笋记录的这些短时间尺度的气候事件,明显受中—低纬度太阳辐射强度以及北半球大气环流的影响,太阳辐射强度的变化是控制印度季风演变的主要动因。石笋记录揭示印度季风的快速推进或退出(萎缩)以及百年尺度上的气候波动是太阳辐射量变化造成的结果。     

末次冰期山西洪洞高分辨率粒度和磁化率记录的H5事件及其气候演化意义

源于北大西洋的末次冰期千年尺度波动的Heinrich事件在东亚地区不同气候记录中得到较为广泛的识别。但是,哪一次事件对东亚乃至北半球影响最显著还不清楚。山西临汾盆地作为中国东部的山间盆地保存了较为广泛的黄土沉积。本次研究对山西洪洞县洞峪沟剖面末次冰期厚10.5m的黄土进行光释光测年,0.5cm间距的粒度测量、磁化率测量。结果显示,该剖面跨越67.7~13.0ka,粒度和磁化率记录所反映的气候特征可以以H5事件(47.3ka)为分界点分为前后两个时期。其中,早期(67.7~47.3ka)粗粉砂(20~63μm)和砂含量(63μm)整体较低而磁化率较高,反映该时期亚洲冬季风较弱而夏季风较强;晚期(47.3~13.0ka)粗粉砂含量和砂含量整体较高而磁化率较低,反映该时期亚洲冬季风明显增强而夏季风明显减弱。山西洪洞以H5事件(约47.3ka)为分界点的末次冰期气候演化模式在东亚、东地中海乃至北美均可以对比,可能是北极地区冰量在这一时期得到显著发展,导致东亚乃至北半球气候向寒冷方向发生显著变化。这一认识对理解东亚MIS3气候演化趋势具有一定意义。     

近40年来中国湖泊叶绿素a浓度的时空分异特征分析

随着经济社会快速发展, 中国湖泊表现出不同程度的富营养化, 湖泊生态正面临着严峻挑战。叶绿素a是评价水体营养状态的重要指标, 可以反映湖泊中浮游植物生物量情况。基于Landsat系列数据集, 对1986~2022年间中国范围内面积在10 km²以上湖泊叶绿素a浓度分布状况进行研究, 并对各区域叶绿素a浓度演变趋势进行分析, 结果表明: (1) 中国湖泊叶绿素a浓度存在地域性空间分布差异。叶绿素a浓度分布整体呈现东南高, 西北低的态势, 大约69%的湖泊处于轻富营养化程度, 中富营养化状态约占17%。以35°N和100°E为分界线, 各区域叶绿素a浓度随经纬度呈现出一定的变化规律。(2) 近40年间中国湖泊叶绿素a浓度年均值处于缓慢波动上升趋势, 时间序列呈现先降低后升高, 再降低的变化状态。所有湖泊叶绿素a浓度显著上升的数量占比约为30%, 显著下降的占比约为24.8%, 变化不显著的约占45.2%。整体变化较为稳定, 变异系数处于中等波动水平以下, 波动较大的区域位于青藏高原, 东北地区和长江中下游的部分地区。(3) 各流域内湖泊叶绿素a浓度时空分异特征表现为: 空间分布上, 内陆流域和西南流域普遍较低, 珠江流域和东南流域较高。时间变化上, 除了西南流域和内陆流域的湖泊叶绿素a浓度呈现下降趋势外, 其他流域均为上升趋势。中国湖泊叶绿素a浓度呈现出明显的地域性差异和时间变化趋势, 这主要归因于地区气候、水文条件、土地利用以及人类活动变化等因素。受温暖湿润气候和较强人类活动的影响, 东南部地区的湖泊叶绿素a浓度相对较高。西北部地区气温偏低, 降水较少, 湖泊叶绿素a浓度普遍较低。近40年的时间尺度上, 受城市化、工业化快速发展和全球气候变化的共同影响, 中国整体湖泊叶绿素a浓度呈缓慢上升趋势。