末次冰消期以来赛里木湖沉积记录的气候突变

末次冰消期以来的气候突变事件的时空变化特征及其区域响应是古气候环境变化研究的重要内容,然而亚洲中部干旱区末次冰消期以来的气候突变记录较少,尤其缺少末次冰消期期间快速转暖过程的区域响应。本研究通过对位于亚洲中部干旱区的新疆西天山中部亚高山湖泊赛里木湖湖心采得的长300 cm的SLM2009钻孔沉积物的碳酸盐含量和粒度变化特征的分析,在14个AMS¹⁴C测年数据的基础上,探讨了末次冰消期约23.4 cal.ka B.P.以来亚洲中部干旱区的气候突变事件记录及其区域响应过程。结果表明：赛里木湖湖心钻孔沉积物完整记录了H1（17.5~15.2 cal.ka B.P.）、YD（12.6~11.7 cal.ka B.P.）冷事件以及B-A（15.2~12.9 cal.ka B.P.）暖事件等末次冰消期气候突变事件以及全新世以来的10.5 ka、8.2 ka、5.5 ka、4.2 ka、2.8 ka和小冰期冷事件,这与亚洲中部干旱区已有的气候突变事件记录相吻合,表明末次冰消期以来亚洲中部干旱区具有相似的气候突变演化模式。同时这些气候突变事件与高纬冰芯以及低纬石笋氧同位素记录的一致性则表明气候突变具有全球性影响,受相同的成因机制因素控制。

     

末次冰消期滇西地区气候突变事件:湖泊孢粉记录

在末次冰消期总体持续增温的过程中,全球气候经历了一系列以"快速增温/降温"为主要特征的千-数十年尺度的突变事件。由于这些气候突变事件具有明显的高频特性,需要在全球范围不同地区开展更多高分辨率的古气候研究,用于进行突变事件的对比和机制的探讨。本研究对比滇西南腾冲青海湖、滇西北泸沽湖和高山湖泊天才湖约2万以来的孢粉、炭屑记录,揭示了中国滇西地区末次冰消期的植被演替与气候变化历史,探讨了末次冰消期存在的气候突变事件。结果表明,滇西地区末次冰消期开始转暖发生在约19 ka（1 ka=1000 cal.a B.P.）;冰消期开始以后,滇西地区气候普遍依次在17.5±0.5~15.2±0.1 ka期间、15.2±0.1~14.3±0.1 ka期间、14.3±0.1~12.9±0.1 ka期间和12.9±0.1~11.7±0.2 ka期间存在冷干-逐渐变暖变湿-明显更暖湿-温度湿度略有下降等这几个突变事件,它们在时间上分别对应于H1冷事件、波令前增暖期、B/A暖期和YD冷事件;滇西地区比较一致地在11.7±0.2 ka进入全新世。除此之外,滇西北地区在约17.7~17.0 ka期间可能还存在一次短暂的较明显的暖湿期。对末次冰消期气候变化机制的探讨认为,末次冰消期开始转暖及以后逐渐增温的趋势主要受夏季太阳辐射量从约20 ka逐渐增加,到11 ka左右达到峰值的控制;而末次冰消期发生的气候突变事件如H1冷事件、波令前增暖期、B/A暖期和YD冷事件主要是受大西洋温盐环流的影响,同时温室气体浓度的变化也起了重要的调制作用。     

Advances in Palaeoclimatic Research Recorded by Peat in China since the Last Deglaciation

泥炭记录的环境演变是过去全球变化（PAGES）研究的重要领域之一,分析了中国泥炭记录的古气候演化研究的区域范围,当前主要以东北哈尼、青藏高原的红原、神农架大九湖以及华南定南大湖四个位于东部季风区的研究工作最为集中。泥炭沉积高分辨率综合信息揭示了末次冰消期以来中国气候变化的时空特征：冷暖干湿变化既有一致性又表现出区域差异,末次冰消期东北地区、东部山地、华南地区都表现出冷偏湿的气候特点,而青藏高原却为冷偏干或凉偏干;Younger Dr-yas（YD）事件之后,全新世早期和中期青藏高原、东部山地、华南地区气候总体以温湿为主要特征,而东北地区有效降水减少,到全新世晚期,呈现出干旱的变化趋势。并对B～A事件,YD事件,8.2ka以及4.2 ka等重大气候突变事件研究工作进行了综述。最后指出今后应拓展与重建更多区域古气候环境变化序列的对比,加强泥炭沉积及环境指标的基础理论,重视和提高大气沉降泥炭档案以及气候变化背景下泥炭地碳循环机制等研究工作。     

中国泥炭记录末次冰消期以来古气候研究进展

泥炭记录的环境演变是过去全球变化（PAGES）研究的重要领域之一,分析了中国泥炭记录的古气候演化研究的区域范围,当前主要以东北哈尼、青藏高原的红原、神农架大九湖以及华南定南大湖四个位于东部季风区的研究工作最为集中。泥炭沉积高分辨率综合信息揭示了末次冰消期以来中国气候变化的时空特征：冷暖干湿变化既有一致性又表现出区域差异,末次冰消期东北地区、东部山地、华南地区都表现出冷偏湿的气候特点,而青藏高原却为冷偏干或凉偏干;Younger Dryas（YD）事件之后,全新世早期和中期青藏高原、东部山地、华南地区气候总体以温湿为主要特征,而东北地区有效降水减少,到全新世晚期,呈现出干旱的变化趋势。并对B~A事件,YD事件,8.2 ka 以及4.2 ka等重大气候突变事件研究工作进行了综述。最后指出今后应拓展与重建更多区域古气候环境变化序列的对比,加强泥炭沉积及环境指标的基础理论,重视和提高大气沉降泥炭档案以及气候变化背景下泥炭地碳循环机制等研究工作。     

青海可鲁克湖孢粉记录的14 cal. ka B.P.以来植被和气候演化历史

末次冰消期以来,我国东部季风区和西部干旱区分别呈现出"季风"和"西风"的两种降水模式。柴达木盆地位于二者的过渡区,由于缺乏可靠年代控制下的定量古气候记录,末次冰消期以来该盆地植被和降水变化的过程和模式,以及全新世适宜期季风降水是否影响到该区域至今仍存争议。本研究通过柴达木盆地东北部可鲁克湖西侧湿地深520 cm的沉积物钻孔14 cal.ka B.P.以来的孢粉记录,重建了植被和降水演化历史。结果显示青藏高原东北部干旱-半干旱区末次冰消期和早全新世（约14.1~8.0 cal.ka B.P.）以旱生灌丛-荒漠草原植被为主,降水量从约28 mm增至约249 mm;中全新世（约8.0~3.9 cal.ka B.P.）草原植被扩张到末次冰消期以来的最高水平,降水显著增加,最高值可达约292 mm;晚全新世（约3.9~0.3 cal.ka B.P.）荒漠草原再次扩张,降水量大幅度下降至约20 mm。可鲁克湖区降水过程呈现典型的东亚"季风模式",显示在全新世适宜期东亚季风的影响范围可以向西推进到柴达木盆地东北部。分析认为,柴达木盆地东北部的降水变化受北半球太阳辐射量变化、高纬冰盖及青藏高原热动力强迫的协同影响。     

若尔盖风成砂-古土壤序列的古气候与古环境记录研究

通过对若尔盖盆地中部辖曼地区风成砂-古土壤沉积序列的粒度分析、孢粉鉴定、磁化率测定以及AMS 14C年代测定,探讨了该地区末次冰消期以来古气候与古环境的演化过程。研究结果表明,若尔盖地区的土地沙化现象至少在距今16 ka余年的末次冰消期就已经出现。地层结构、粒度、磁化率皆指示该区古气候在末次冰消期以来经历了多次冷暖交替变化,沙地也经历了多次的固定与活化过程,其中16130~6460 aB.P.、3445 aB.P.前后以及700 aB.P.前后气候较为温暖湿润,在8170~6460 aB.P.期间有一次极暖事件。自11.3 kaB.P.开始,古土壤中的喜暖型乔木花粉含量明显降低,草本植物、尤其是狐尾藻属和莎草科等沼泽植物孢粉含量明显增多,指示该区古环境发生明显变化,开始发育沼泽泥炭。      

青海湖东岸全新世风成沉积地球化学特征及其古气候意义

青海湖地区因独特的地理位置,其古气候演化一直为学者们所关注.由于各类环境替代指标的多解性,以往研究中对青海湖地区末次冰消期以来特别是早全新世的气候特征存在不一致的认识.对青海湖东岸种羊场风成沉积物的元素地球化学特征及其古气候意义进行分析,结合磁化率、粒度和色度指标重建了过去约11 ka青海湖地区古气候演变过程.结果表明...     

末次冰消期冲绳海槽中部表层和温跃层海水温度演化的脱耦现象

解读末次冰消期全球水文气候演变过程对于理解气候系统对内外强迫的响应具有重要意义. 以冲绳海槽中部OKI02岩心为材料,通过浮游有孔虫Globigerinodes ruber和Pulleniatina obliquiloculata壳体Mg/Ca比值分别重建了19 ka BP以来海槽中部表层和温跃层海水温度（SST和TWT）,结合浮游有孔虫群落组成变化重点恢复了末次冰消期（~18~11.7 ka BP）上层水体温度变化的特征和过程. 结果显示SST在LGM显著偏低,末次冰消期表现为显著的千年尺度变化,清楚地记录了HS1、B/A、YD等快速气候波动事件. 19 ka BP以来重建的TWT整体呈明显的上升趋势,但波动频繁而剧烈,末次冰消期相对较低,未显示显著的千年尺度变化. 对比北半球高纬和热带太平洋的记录发现,末次冰消期冲绳海槽中部SST开始上升的时间基本与前者相当,但明显滞后于热带西太平洋;冰消期其变化模式明显区别于热带西太平洋持续稳定的升温过程,而更类似于北半球高纬区的变化. 与SST明显不同,海槽区温跃层的升温（~18 ka BP）明显早于北半球高纬变暖,却接近于热带西太平洋海表温度开始上升的时间;且TWT的上升和波动方式也更接近于热带太平洋海温的变化模式. 对末次冰消期SST和TWT差异化演变的分析表明,AMOC对中低纬大气环流的影响可能通过东亚冬季风强度的变化控制了海槽区SST的演变,而热带太平洋ENSO过程则可能通过黑潮强度的变化决定了区域TWT的演化. 末次冰消期冲绳海槽中部SST和TWT演化存在明显的脱耦现象,显示了其与高、低纬海洋和气候变化之间的密切联系.      

末次冰消期以来东黄海暖流系统的演化

以黑潮为主干的东黄海暖流系统,所携带的高温高盐水对我国近海的海洋环境和大气环流格局产生了重大影响。为系统重建由黑潮暖流、对马暖流和黄海暖流组成的东黄海暖流系统在末次冰消期以来的演化过程,建立末次冰消期以来东黄海暖流系统的演化模式,对取自黑潮主流轴附近的DGKS9603孔、现代对马暖流边缘的CSH1孔和与黄海暖流相伴生的冷水体下面的泥质沉积区YSDP102孔的古海洋记录进行综合分析研究。结果表明,现代东黄海暖流系统是伴随着末次冰消期以来黑潮的演化和海平面的脉冲式上升而形成与演化的,地理边界条件是非常重要的控制因素。16kaB.P.黑潮对冲绳海槽的影响开始加强,之后随着海平面的上升,对马暖流开始发育,到8.5kaB.P.左右,现代对马暖流正式形成,期间黑潮暖流经历了Heinrich1和Younger Dryas事件的两次减弱过程。76kaB.P.是黑潮暖流和对马暖流末次冰消期以来最强盛的时期;约6.4kaB.P.左右黄海暖流开始出现,至此东黄海暖流系统的基本格局已完全形成;在5.32.8kaB.P.期间,冲绳海槽发生了以"Pulleniatina低值事件"为标志的黑潮变弱过程,导致对马暖流主流轴在3kaB.P.左右发生了一次向太平洋方向的偏转事件,低温、高营养物质含量的陆架冷水团对冲绳海槽北部影响加强,期间在黄海暖流附近冷水体下面堆积了巨厚的泥质沉积体系。此后,由黑潮暖流、对马暖流和黄海暖流组成的东黄海暖流系统显著加强,直至达到现代的态势。     

青藏高原末次冰消期气候演化特点及其与格陵兰、欧洲的异同

根据生物、湖泊及冰川地层记录,分析了青藏高原末次冰消期的气候演化特点,并将其与格陵兰、欧洲气候演化序列进行了对比分析.结果表明,末次冰消期的气候演化大致可分为两个阶段:前一阶段为暖期,但波动频繁;格陵兰、欧洲在经历了H1事件后,迅速转暖,Bolling期比Allerod期气候更为适宜;而青藏高原渐趋回暖,夏季风降水逐渐增加,存在由冰融水与降水增加所形成的高湖面,气候温湿,进入一次湖泊扩涨期;大部分记录指示Allerod期比Bolling期气候更为适宜.后一阶段为冷期,格陵兰、欧洲气候恶化并显示出有回返冰期的气候特点;青藏高原气候严酷、荒漠扩展、冰流推进、湖面下降.气候演化的这种异同性表明:格陵兰、欧洲与青藏高原气候系统彼此存在联系,特别是在冷期;而在暖期,气候演化表现出各自的特点.气候演化格局所呈现的可比性,可能是通过冷期的一致而体现的.     

Interhemispheric synchrony of Late-glacial climatic instability as recorded in proglacial Lake Mascardi,Argentina

Several high-resolution continental records have been reported recently in sites in South America, but the extent to which climatic variations were synchronous between the northern and southern hemispheres during the Late-glacial–Holocene transition, and the causes of the climatic changes, remain open questions. Previous investigations indicated that, east of the Andes, the middle and high latitudes of South America warmed uniformly and rapidly from 13 000 ¹⁴C yr BP, with no indication of subsequent climate fluctuations, equivalent, for example, to the Younger Dryas cooling. Here we present a multiproxy continuous record, radiocarbon dated by accelerated mass spectroscopy, from proglacial Lake Mascardi in Argentina. The results show that unstable climatic conditions, comparable to those described from records obtained in the Northern Hemisphere, dominated the Late-glacial–Holocene transition in Argentina at this latitude. Furthermore, a significant advance of the Tronador ice-cap, which feeds Lake Mascardi, occurred during the Younger Dryas Chronozone. This instability suggests a step-wise climatic history reflecting a global, rather than regional, forcing mechanism. The Lake Mascardi record, therefore, provides strong support for the hypothesis that ocean–atmosphere interaction, rather than global ocean circulation alone, governed interhemispheric climate teleconnections during the last deglaciation. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

末次冰期亚洲季风事件对南北高纬气候的响应

末次冰期千年尺度亚洲季风事件与南北高纬度气候变化的关联一直是第四纪古气候领域中的热点问题。本文基于湖北省落水洞长830 mm的LS23石笋15个²³⁰Th年龄和830个δ¹⁸O数据,重建了28.7~22.2 ka B.P.和87.0~82.9 ka B.P.两个时段内平均分辨率分别为20 a和15 a的亚洲季风变化序列。石笋LS23记录的24.7~23.4 ka B.P.期间的千年尺度亚洲弱季风事件,对应于H2事件（Heinrich 2 Event）和南极暖事件2（Antarctic Isotope Maximum 2,简称AIM2事件）。该弱季风事件在24.7~23.4 ka B.P.期间呈缓慢开始、缓慢结束的"V"型结构演化模式,与南极对应暖事件的转型特征基本一致,而与北高纬H2事件呈快速开始、快速结束的"U"型结构明显不同,表明此时亚洲季风主要受到南高纬气候变化的影响。在84.9~84.8 ka B.P.期间,亚洲季风快速增强,对应于格陵兰冰芯记录的DO21事件（Dansgaard-Oeschger 21 Event）的开始阶段。特别重要的是,在石笋δ¹⁸O序列中识别出和格陵兰冰芯记录一致的PE事件（Precursor-type Peak Event）,这是在南极温度变化中难以发现的,说明此时亚洲季风变化可能主要由北高纬触发。由此推断,末次冰期千年尺度亚洲季风事件与南、北高纬气候的联系受气候背景的影响,冰期（比如H2事件所处的MIS2阶段（Marine Isotope Stage 2,深海同位素2阶段））季风强度变化主要受到南高纬温度的控制,而间冰期（比如DO21事件所处的MIS5a阶段）主要受到北高纬的触发。

     

Decoupling of the East Asian summer monsoon and Indian summer monsoon between 20 and 17 ka

Marine Oxygen Isotope Stage (MIS) 2, with its profound environmental and climatic changes from before the last glacial maximum (LGM) to the last deglaciation, is an ideal period for understanding the evolution of the East Asian summer monsoon (EASM) and Indian summer monsoon (ISM), two Asian monsoon sub-systems. With 875 stable oxygen isotope ratios and 43 ²³⁰Th dates from stalagmites in Sanxing Cave, southwestern China, we construct and interpret a new, replicated, Asian summer monsoon (ASM) record covering 30.9–9.7 ka with decadal resolution. δ¹⁸O records from this site and other reported Chinese caves display similar long-term orbitally dominated trends and synchronous millennial-scale strong and weak monsoonal events associated with climate changes in high northern latitudes. Interestingly, Sanxing δ¹⁸O and Arabian Sea records show a weakening ISM from 22 to 17 ka, while the Hulu and Qingtian records from East and Central China express a 3-ka intensifying EASM from 20 to 17 ka. This decoupling between EASM and ISM may be due to different sensitivities of the two ASM sub-systems in response to internal feedback mechanisms associated with the complex geographical or land-ocean configurations.     

气候突变:史实与意义

利用国际上有关气候突变研究的最新结果,综述了冰期与间冰期气候突变的史实,重点探讨了近２０００年以来的气候突变问题,结果表明：无论是呈是暖期,气候 存在突变。特别是发生于Ｅｅｍｉａｎ期间和近２０００年以来的气候突变,为暖期气候民存在突变提供了非常重要的证据。同时还发现：发生于１２３０ＡＤ年的气候突变,虽然其幅度较冰期与间冰期气候要小得多,但同样具有全球性。这些结果动     

云南高海拔湖泊对末次冰消期气候突变的响应

气象观测资料表明,在当前全球暖化背景下高海拔地区的增温速率更快,其气候对全球气候变化的响应更为敏感。但是,高海拔地区如何响应快速气候事件,由于古气候古环境重建资料在高海拔地区较少,这一问题还没有很好的回答。为此选择云南省高山湖泊错恰湖为研究对象（海拔约3960 m）,分析了湖泊沉积岩芯（深度范围90~244 cm）中正构烷烃的分布特征,重建了末次冰消期（19000~9500 a B.P.）沉积物有机质来源的变化,进而推断古气候演变。在17800~17000 a B.P.,错恰湖有机质以陆源输入为主,水生贡献相对减少,气候以暖湿为主;在17000~15100 a B.P.,水生有机质的贡献的比例增加,气候以冷干为主;在15100~12700 a B.P.,湖泊沉积有机质的陆源贡献增加,水生贡献相对减少,气候相对暖湿;在12700~11400 a B.P.时段,湖泊沉积水生有机质来源相对增多,气候相对冷干。与其他区域和全球气候记录对比发现,错恰湖的沉积记录指示的气候变化事件,受高纬冰量以及北大西洋驱动的西南季风突变所影响,在末次冰消期记录的4个明显的千年尺度气候事件,在时间上与First warmth、H1、B-A和YD事件相对应。与云南地区其他湖泊记录对比发现,小型湖泊或高海拔湖泊对这些全球快速气候事件的响应更加敏感。

     

Last glacial climate instability documented by coarse-grained sediments within the loess sequence, at Fanjiaping, Lanzhou, China

Optically Stimulated Luminescence dating, grain-size analysis and magnetic susceptibility measurements were conducted on the Fanjiaping loess section, from the western Chinese Loess Plateau. The results confirm that last glacial high-frequency climatic shifts were documented in mid-latitude continental archives. The grain-size record indicated that coarse-grained sediments with horizontal bedding and channel-fill structures were only deposited in several short intervals, equivalent to the beginning of marine oxygen isotope stage (MIS) 4 and the early to middle MIS 3. This probably implies brief rainfall intensification of the Asian summer monsoon, and its disappearance since the late MIS 3 to MIS 2 may have been a response to significant glacial cooling in the Northern Hemisphere. Previous investigations revealed high sea-surface temperatures at high latitudes at the start of MIS 4, and the early to middle MIS 3 intensification of summer insolation in the Northern Hemisphere, implying evident climate amelioration. Climate improvement favors boreal forest recovery, enhancing both winter and summer air temperatures. The resultant smaller equator-polar temperature gradient probably helped the moisture-laden summer monsoon to penetrate northward. This study thus provides new significant information about the response of terrestrial loessic palaeoenvironments to millennial-timescale climatic fluctuations during the last glacial period.