全球新仙女木事件的恢复及其触发机制研究进展

大约发生在12.9~11.6 ka BP的新仙女木事件(YD)在气候突变的研究中占有重要地位,然而对其触发时间、触发地点、触发机制以及YD事件是否是一个全球性的事件一直存在很大争议,并且该事件触发机制的研究对目前全球温度快速升高背景下未来气候变化的预测也有很大的意义.综述了近年来世界范围内YD事件恢复的最新研究,分析了该事件在全球不同区域发生时间和强度的异同,目前北半球对该事件的记录比较一致,南半球还有很大分歧.介绍了YD事件的可能触发机制,YD事件的触发除了北大西洋温盐环流终止之外,也可能受到诸如太阳辐射减少和赤道大洋的影响.最后讨论了有待加强的研究区域和未来的研究方向.     

新仙女木(YD)事件区域特征及动力机制研究新进展

新仙女木事件(Younger Dryasevent,YD事件)为末次冰消期发生的快速降温事件,作为典型突变气候事件,它一直是国际古气候关注热点,其研究的开展促进和深化了科学界对千年尺度突变气候事件的理解和认识。近年来,随着高分辨率地质记录涌现,YD事件时空差异性日益突出。对比和认识这些区域之间事件细节结构及转型模式异同有助于甄别其相位关系,探讨不同环境快速重组对高、低纬突变气候事件的响应方式,进而验证早期驱动—响应假说,为其动力学机制建立及未来相似边界条件下气候预测提供基本地质证据和理论模型。本文从YD事件区域响应方式入手,通过总结和对比模拟研究及地质记录,对YD事件已有研究存在的争议进行回顾,提出有待加强的研究区域和未来研究方向。     

青藏高原新仙女木事件的气候与环境

近年来的研究结果表明，发生于１１－１０ｋａＢＰ的新仙女木降温事件呈全球性变化，青藏高原在这一事件中气候与环境也发生了急剧变化，由于青藏高原巨大的高度和脆弱的冰冻圈结构，使新仙女木事件的敏感性和作用被放大了，这对同纬度地区和全球产生极大的影响。     

福建仙云洞石笋记录的新仙女木突变事件结束时的缓变特征

新仙女木（Younger Dryas,简称YD）事件是发生在末次冰消期升温过程中北半球的一次急剧降温事件。文章基于福建西部仙云洞石笋（编号：XYⅣ-14）9个高精度²³⁰Th年龄和233个氧同位素分析,建立了12.68~11.25 ka B.P.时段平均分辨率达7 a的东亚夏季风强度的演变序列。该石笋氧同位素记录最为显著的特征是在11.89~11.51 ka B.P.时δ¹⁸O在380±95 a内偏负约1.3‰,指示了YD事件缓慢的结束过程。与基于年层时标的我国北方苦栗树洞、南京葫芦洞和神农架青天洞石笋记录对比发现,仙云洞记录的YD结束过程的时间（380±95 a）明显比苦栗树洞、葫芦洞和青天洞记录（38 a、10 a和11 a）长300多年。仙云洞石笋所记录的YD事件缓慢结束的特征与低纬菲律宾Palawan洞穴石笋记录十分相似。分析结果表明,受热带西太平洋海气耦合的影响,低纬水文循环过程的变化比高纬的气候突变要缓慢的多。

     

晚冰期新仙女木事件的研究历史及现状

发生于１０－１１ｋａ左右的新仙女木事件是一次全球笥的气候态然变冷事件。目前的有关其成因的各种假说都不能完全解释它的形成机制。本通过对比世界各地有关此事件的地质记录，综合评判各种假说，目前关于此事件的成因尚未搞清。现有的知识表明，洋流的改变及与之相伴的随的海－气系统的重新调整。对理解此事件及与此类似的气候突发事件具指导意义。     

大兴安岭地区新仙女木事件的表现特征

新仙女木事件是末次冰消期期间发生的一次气候转冷事件,该事件对整个北半球的中高纬度地区的气候变化有明显的影响。然而,在该事件造成东亚中高纬地区温度下降的统一认识下,对于其季节性特征仍较为缺乏认识。本文用大兴安岭中部月亮湖末次冰消期多指标记录,揭示了大兴安岭地区在新仙女木事件期间植被中的北方针叶林成分增加、森林发育、冬季温度下降、东亚冬季风明显增强。

     

赣北石笋记录的新仙女木事件

新仙女木事件（Younger Dryas,简称YD）是末次冰消期升温过程中发生的一次北半球急剧降温事件,目前全球范围多个地区的地质记录中均有发现该事件的印记。然而,受限于定年误差或采样分辨率等因素,关于YD事件的精确起止时间、精细内部结构和触发机制仍存在争议。本研究利用江西北部神农宫溶洞内一支文石石笋SN29（总长度426 mm,其中距离顶部220~388 mm用于本研究）,通过高精度²³⁰Th定年和氧、碳稳定同位素测试分析,建立了13614~10811 a B.P.期间平均分辨率12年的石笋氧同位素（δ¹⁸O）变化序列。该记录最为显著的特征是δ¹⁸O值在12851~11575 a B.P.时段偏正1.7 ‰,指示了一次显著的弱季风突变事件,响应于北大西洋YD事件。SN29为高铀含量文石石笋且生长速率较快,精确界定了响应于YD事件的东亚弱季风事件的起止时间和精细内部结构。结果表明：YD期间,SN29记录的东亚弱夏季风事件的开始时间为12851±16 a B.P.,经历了约249年;结束过程开始于11575±19 a B.P.,经历了约146年;整个YD弱季风事件共持续了1276±35年。东亚季风区各石笋δ¹⁸O记录的YD弱季风事件在误差范围内基本一致,且与格陵兰冰芯δ¹⁸O记录和低纬度其他记录的发生时间一致,支持YD时期东亚夏季风减弱事件可能是对大量淡水进入北大西洋导致径向翻转流减弱、北半球变冷、ITCZ南移的快速响应的假说。

     

新仙女木事件在罗布泊湖相沉积物中的记录

通过对罗布泊CK-2钻孔湖相沉积物磁化率、粒度、碳酸盐和有机质含量的测定以及地球化学元素的多元统计分析, 探讨了我国西北极端干旱区域的环境对全球气候变化的响应.结果显示各代用指标均一致揭示了发生在12.8~11.6kaBP间非常明显的低温期, 且降温幅度大, 变化迅速.这次冷事件在时间坐标以及发生特点上都与格陵兰冰心记录的末次冰消期中的新仙女木事件相对应, 为新仙女木事件的全球性特征提供了新的证据.这说明在我国新疆的极端干旱区, 其气候与环境的变化也与北半球高纬度地区有着密切的联系; 由主成分分析结果, 揭示了我国西北地区的西风气候区有别于东南季风气候区的水热配置特点, 即冷期湿润, 暖期干旱, 并提出了该事件信号从北大西洋传送到罗布泊地区的潜在机制.      

青藏高原腹地湖泊沉积纪录的“仙女木期”古气候颤动事件

通过对青藏高原腹地钻孔岩心剖面的最新研究,用层序地层学与年代地层学和气候地层学相结合的方法,分辨出可可西里地区苟弄措湖泊沉积记录(孔深7.25 m)约30 ka BP以来的古气候变化,并在孔深3.32～1.98 m处识别出“仙女本期”的3个气候颤动事件,即:①老仙女术事件(孔深3.32～2.62 m);②中仙女本事件(孔深2.62～2.43 m);③新仙女本事件(孔深2.43～1.98 m)。这3个气候颤动事件都是以冷干时段开始、以冷湿时段结束的,并有越向后期其冷干的时段越长的变化趋势,而其后的冷湿时段却具有等时的变化趋势。岩心沉积物的有机碳、有机氮和磁化率以及化学元素含量的变化,都与仙女本期气候变化具有十分吻合的变化态势。仙女术期气候在湖泊沉积物中的响应,在青藏高原环境演化中还是首次发现,为研究第四纪末次冰期冰消期以来的气候变化提供了新的信息。     

新仙女木事件在苏北盆地得胜湖沉积物中的记录

通过对苏北盆地得胜湖(DS)钻孔沉积岩心的研究,进一步证实新仙女木事件具有全球性的特征.根据对苏北盆地DS钻孔湖泊沉积物质量磁化率、粒度以及地球化学元素的分析,在DS钻孔下部584～512cm深度处,发现这一深度时段内质量磁化率突然降低,中值粒径保持较低水平,Sr的质量分数降低至最小值,w(Rb)/w(Sr)比值快速增...     

第六部分突变事件新仙女木事件——全球变化的一段典型历史

由于他们所关注的是现代世界,所以HCSU、IGCP计划组织者们一开始就认为:在今后几十年甚至一个世纪内地质学家在全球变化研究中的活动天地不大,因为地质过程是缓慢而渐变的,而全球变化研究计划则要把注意力集中在今后几十年和几个世纪的环境变化上,因此没有理由认为以百万年为尺度的变化与今天的人类或下一代有多大关系。     

上海地区新仙女木期的气候与环境

通过4个钻孔高分辨率分析,综合有孔虫、沉积学和C14测年资料讨论新仙女木期对上海地区环境的影响。     

河西走廊地质记录中的新仙女木事件及其前后古地理环境演变

新仙女木事件在河西走廊地区开始于 12 5 8ka·B·P ,结束于 9 4ka·B·P ,极盛期为11 0ka·B·P左右。新仙女木事件使河西走廊地区晚更新世末转温暖湿润的气候在 12 0～ 10 0ka·B·P之间发生间断。降温期间 ,突发性洪水、干旱、风暴、沙暴、尘暴极端事件和突发性火灾频繁发生。降水减少 ,湖泊干涸 ,生态环境恶劣 ,沙漠化日益严重。古地理环境的演变 ,影响和限制了动物群的繁衍和人类文化的发展。     

河西走廊地质记录中的新仙女木事件及其前后古地理环境演变

新仙女木事件在河西走廊地区开始于 12 5 8ka·B·P ,结束于 9 4ka·B·P ,极盛期为11 0ka·B·P左右。新仙女木事件使河西走廊地区晚更新世末转温暖湿润的气候在 12 0～ 10 0ka·B·P之间发生间断。降温期间 ,突发性洪水、干旱、风暴、沙暴、尘暴极端事件和突发性火灾频繁发生。降水减少 ,湖泊干涸 ,生态环境恶劣 ,沙漠化日益严重。古地理环境的演变 ,影响和限制了动物群的繁衍和人类文化的发展。     

白垩纪晚期-古近纪早期热事件研究进展

由于化石燃料大量燃烧,大气CO₂浓度跟温度都呈现快速上升趋势,这两者之间的关系是学术界研究的热点。地质历史时期发生过多次的快速增温事件,伴随着大气CO₂浓度的增加,通过研究这些气候相似型可以为上述问题提供参考和借鉴。白垩纪晚期-古近纪早期（约67~52 Ma）是地质历史时期中典型的温室气候期,在这一时期发生了一系列快速和短暂的增温事件（热事件）。热事件的发生伴随着碳同位素负偏移（CIE）、碳酸盐补偿深度（CCD）变浅、大气中CO₂含量增加及温度升高等现象,一些热事件同时还出现了环境变化和生态效应。这给我们提供了机会来研究气候变化和碳循环之间的耦合规律,帮助我们更好地预测未来气候、环境和生物变化。文章根据最新的研究成果,对白垩纪晚期-古近纪早期的热事件识别、触发机制及碳来源作了综述并提出展望。目前全球近200个地点发现系列热事件记录,绝大部分记录来自海相沉积,陆相沉积记录很少;热事件的触发机制主要有天文轨道周期、火山活动、地外天体撞击、构造抬升作用等观点;热事件碳来源主要有泥炭、永久冻土、甲烷水合物、火山及地外天体。在今后的热事件研究中应加强：1）陆相记录及其与海相记录的对比研究;2）不同热事件触发机制研究,尤其是古新世-始新世极热事件（PETM）、马斯特里赫特期末期增温事件（LMWE）等这些能够造成严重环境变化和生态效应的热事件;3）碳来源方面的研究,进一步了解几大碳库碳释放的通量和特征,并且结合地质记录、模型模拟及示踪元素来揭示热事件的碳来源。

     

新仙女木末期南海北部天然气水合物分解事件

深海天然气水合物分解与全球变暖密切相关.南海北部是重要的天然气水合物蕴藏区,ZHS-176、ZHS-174、17940和MD2905孔CaCO₃含量记录均表明,11.3~8.0 ka B.P.神狐海域存在一次典型的“低钙事件”(CM),该事件具有“快速降低、缓慢升高”不对称的变化结构,CaCO₃含量降幅高达9%.“低钙事件”期间,底栖有孔虫Cibicidoides wuellerstorfi和Cibicidoides kullenbergi壳体δ13C分别负偏了1.4 ‰和0.7 ‰,海底有机碳的堆积速率(MAR)也突然升高了1倍.综合分析表明,新仙女木末期南海北部天然气水合物很可能发生了一次较大规模的快速分解,大量甲烷气体从天然气水合物中逸散,氧化后使底层海水快速酸化,从而导致了神狐海域碳酸盐的溶解.底层水团温度上升很可能是神狐海域天然气水合物分解的主要触发因素.      

古新世-始新世极热事件研究进展

古新世-始新世极热事件(PETM事件)是发生在早新生代的一次极端碳循环扰动和全球变暖事件,主要表现为大气CO2浓度快速增加和全球增温。研究显示该时期全球地表温度增加了5～6℃,高低纬度间温度梯度减小,同时伴随有水循环加快及大规模生物灭绝、演替和迁徙现象。据估算PETM时期从地层释放到表生系统的CO2总量同预期人类过去与未来燃烧化石燃料所产生的总量可资对比,因此国际学术界将其视作预估今后可能发生的增温效应、环境效应和生态效应的重要基础。本文根据最新研究成果,对该事件的触发机制、碳排放量、气候及生态效应等方面作一综述。     

古近纪Danian期早期热事件Dan-C2研究进展

早古近纪是新生代典型的温室气候期,期间发生了一系列快速短暂的、以碳同位素(δ¹³C)负偏移为特征的增温事件(也被称为极热事件,hyperthermals),其中Danian期早期Dan-C2事件是白垩纪末期生物大灭绝之后出现的第一个热事件,因而其环境效应和生态效应受到了广泛关注。但是随着研究的不断深入,关于Dan-C2事件的争议也不断增加。通过总结Dan-C2热事件研究的最新成果,对其全球性意义及其触发机制进行综述后发现：(1)全球性意义存在争议：海洋记录方面,Dan-C2事件期间的碳同位素负偏移目前局限在大西洋和特提斯洋局部地区的浮游有孔虫和全岩记录中,底栖有孔虫很少记录到该事件,表明其可能只是一次区域性的碳扰动事件。此外,该事件期间全岩和浮游有孔虫的氧同位素(δ¹⁸O)指示的增温也仅局限在北大西洋部分海域的表层海水,底层海水普遍缺乏增温的证据。同时,尽管已有陆相Dan-C2事件的证据被发现,但是与海相记录相比,陆相记录在数量、年代学及地层的连续性上,还存在很大的不足,导致陆相记录难以与海洋记录开展深入有效的对比工作,因此该事件的全球性意义...