The Parallel Roads of Glen Roy,Scotland: geoconservation history and challenges

Glen Roy is a classic geosite for ice-dammed lake shorelines, the Parallel Roads, and associated features formed during the Loch Lomond (Younger Dryas) Stade (12.9–11.7 ka). The area played a key part in the development of the glacial theory in the early 19th century and continues today to have outstanding scientific value for understanding the processes and timing of events at the end of the last glaciation. Glen Roy has also been long-appreciated as an awe-inspiring visitor attraction, and is now a flagship site for geotourism within Lochaber Geopark. Statutory geoconservation in Glen Roy, beginning in the second half of the 20th century, was founded on the exceptional scientific value of the area. The history and practice of geoconservation in Glen Roy illustrate the contested values of geoheritage and the evolving approaches adopted. Important lessons include the need for open dialogue and partnership working among the local community, land owners and managers, the statutory conservation agency (Scottish Natural Heritage), Lochaber Geopark and the scientific community.     

Spatial and temporal variations in the thermodynamics since the Last Glacial Maximum at Jutulstraumen drainage basin,East Antarctica

A flow-line model is coupled to a 2D temperature model to simulate the thermodynamic changes of Jutulstraumen drainage basin due to grounding line retreat and increased surface temperature since the Last Glacial Maximum (LGM). The basin consists of a plateau drained by an outlet glacier, and the simulated ice volume reductions are 1% and 2% respectively of the current grounded volume. The mountain ranges H.U. Sverdrupfjella and Neumayerskarvet fringing the plateau were not overridden by ice at the LGM, while the Nashornet nunataks closer to the grounding line were. Today the glacier is almost in balance with the current climate, with the highest thinning rate?<?5.0×10^?3 ma^?1 at the plateau. The simulated present-day thermal regime of the outlet glacier shows a basal layer at the pressure melting point and negative temperature gradients with depth due to horizontal advection of cold ice from the plateau. Sensitivity studies show that strain heating and horizontal advection are important for the basal temperatures in the fast flowing outlet glacier and for about half of the wide basin at the polar plateau. Increased strain heating and horizontal advection since the LGM control the response time required to readjust to the new conditions, and it controls the present-day volume.     

长江江苏段末次盛冰期古河槽特征

选择长江江苏段作为研究河段,根据南京长江三桥、长江大桥、长江四桥、润扬长江大桥、扬中长江大桥、江阴长江大桥、苏通长江大桥7个断面的285个地质勘探钻孔资料及参考文献中的8个钻孔资料,建立了7个长江古河谷地质剖面图。在拟建南京长江四桥附近、扬中长江大桥附近的7个钻孔进行了采样分析,获得了8个14C年代、1个ESR年代数据。通过分析发现,末次盛冰期长江古河槽镇江以上切割到基岩,镇江以下嵌在老河床相沉积层上,河槽在南京下关-栖霞山段形成局部深切;南京段约-63 m以下的河槽为末次盛冰期的古河槽,相对狭窄陡峭,宽深比较小,向下游宽深比逐渐变大,扬中以下形成分叉河道体系;古河槽中自下而上充填了从粗到细的沉积旋回,河床相沉积物向下游逐渐变细。     

LGM时期气候背景下中国区域植被变化对东亚夏季降水影响的模拟

利用CCM3/NCAR全球气候模式在21kaB.P.(2.1万年前)的末次盛冰期(LGM)气候背景下,对中国区域植被变化对夏季(6～7月)东亚季风降水的影响进行了模拟,结果表明： 在LGM时期气候背景下,植被退化会使得中国东南部夏季降水减少,其中东南沿海减少超过20mm,而在 100°E 以东的中国北方大部分地区降水增加,其中心值大于50mm,从而导致降水南少北多的现象,植被的这种影响可以从物理上得到解释。在LGM气候背景下,植被退化在暖季起着增温的作用,即通过影响地表热状况使夏季大陆增温,增强了夏季东亚大陆与其周边海域的热力差异,从而使夏季东亚地区的西南风增强,35°～45°N的北方地区对流层低层的空气辐合和对流层上升运动加强,伴随着在 30°N 以南的中国南方地区出现异常下沉运动; 同时,西南季风的加强也导致夏季在 30°～40°N 之间的华北地区低层水汽输送加大。在这些因子的共同作用下,中国北方夏季降水增多,而东南部降水减少。这些结果说明使用LGM时期中国区域不同的重建植被资料可以对东亚季风气候模拟产生一定的不确定性。因此,重建可信度高的东亚植被对于降低对气候模拟的不确定性是十分重要的。     

中国东部末次冰期雪线高程重建与成冰气候分析

在蒙山第四纪冰川遗迹与光释光测年研究的基础上,结合以往我国东部猛犸象化石出土位置、孢粉数据库、以及雪线高程的研究成果,首次对我国东部末次冰期时的雪线高程进行了恢复重建,并绘制了我国东部及东亚地区雪线高程图,在此基础上对我国东部蒙山冰期时的气候特征进行了探讨,认为我国东部冰期时的北路寒潮形成的"东亚冷槽",是我国东部第四纪山谷冰川的表现形式及形成原因。     

末次冰期最盛期沂河汤头—刘道口段古河槽特征

选择沂河汤头—刘道口段作为研究河段。在船流街—解家庄断面进行了电测法物探和钻探工作。搜集了柳杭橡胶坝、解放路沂河大桥、陶然路沂河大桥、罗程路沂河大桥等钻孔资料。根据物探、钻探结果及钻孔资料,绘制了船流街—解家庄、柳杭橡胶坝附近、解放路沂河大桥附近、陶然路沂河大桥附近及罗程路沂河大桥附近5个断面的沂河古河槽地质剖面示意图。在船流街、解家庄、柳杭、祊河大桥南岸及陶然路大桥附近沂河河槽等剖面采集了~(14)C及光释光(OSL)年代样品,样品分别在美国BETA实验室、北京大学AMS 14C实验室、南京师范大学光释光实验室等进行了测试,获得了26个年代结果。结论认为,船流街附近约70 m以下、柳杭橡胶坝附近约69.53 m以下、解放路沂河大桥附近约55.09 m以下、陶然路沂河大桥附近约50.36 m以下、罗程路沂河大桥附近约56.35 m以下的河槽,为末次冰期最盛期时的沂河古河槽,古河槽宽深比较大,河槽宽浅;沂河古河槽底部基岩岩性复杂,断裂带发育。由于断裂构造、岩性、支流汇入等,沂河古河槽在解放路沂河大桥、陶然路沂河大桥附近形成局部深切;末次冰期最盛期,沂河汤头—刘道口段属于辫状河。     

天山乌鲁木齐河源末次冰期冰川沉积光释光测年

乌鲁木齐河源地区是中国冰川遗迹保存最丰富、地貌最典型的区域之一,是根据冰川遗迹重建第四纪冰川历史的理想地区。大量的研究工作以及技术测年结果也使其成为试验冰川沉积光释光（optically stimulated luminescence,OSL）测年可行性的理想地点。共采集了6个冰碛及上覆黄土样品用于光释光测年。提取38~63 μm的石英颗粒,运用SAR-SGC法测试等效剂量。各种检验表明测试程序是适用的。通过地貌地层关系、重复样品、已有年代的对比等方法,检验该地冰川沉积OSL测年的可行性。结果表明,OSL年代结果与地貌地层新老关系非常吻合,与已有的其他测年技术的年代结果也具可比性,表明这些样品的OSL信号在沉积之前晒退较好,OSL年代是可信的。冰川观测站侧碛垄的OSL年代为14.8±1.2 ka;9号冰川支谷口附近冰碛的OSL年代为13.5±1.1 ka和17.2±1.3 ka;上望峰冰碛的OSL年代为20.1±1.6 ka。综合OSL年代结果与此前其他测年结果,这几套冰碛垄形成于深海氧同位素MIS 2阶段应该是比较统一的认识。上望峰冰碛上覆黄土的OSL年代（10.5±0.8 ka）也印证了该结论。OSL年代指示上望峰冰碛对应于末次冰期最盛期,冰川观测站和9号冰川支谷谷口冰碛对应于晚冰期。下望峰冰碛的OSL年代为36.3±2.8 ka,对应于MIS 3阶段。下望峰冰碛的形成时代,仍有待更多沉积学以及测年工作进一步确定。     

末次冰盛期气候反馈特征研究

末次冰盛期(Last Glacial Maximum,简称LGM)被认为是较适合用来估算气候系统响应对辐射强迫变化的古气候区间之一.理解LGM时期气候反馈过程有助于进一步限定气候敏感度的范围.本研究利用辐射核方法和参加第三次古气候模式比较计划(Paleoclimate Modelling Intercomparison Project Phase Ⅲ,简称PMIP3)的8个耦合模式资料,对比研究了LGM时期与abrupt4xCO2(4CO2)情景下的气候反馈特征.结果表明:全球平均而言,不同情景下温度反馈、水汽反馈和反照率反馈的强度存在显著差异,然而这一关系并不存在于云反馈过程中,这可能与情景间/模式间云反馈的不确定性相联系;在不同情景下,不同反馈过程强度也存在明显空间差异.温度反馈过程的差异主要来源于LGM时期大陆冰盖强迫引起的温度变化的高度空间不均一性和海陆分布改变引起的热带对流活动的变化;水汽反馈变化可能与海陆分布变化引起的沃克环流变化以及全球降温相联系;大陆冰盖和海冰存在是导致LGM时期地表反照率反馈增加的主要原因;而云反馈的差异可能与低云云量和模式间不确定性有关.LGM时期单独强迫数值试验将有助于进一步厘清不同气候状态下气候反馈过程差异的原因.     

末次冰期毛乌素沙地湖泊消涨过程:沉积证据

毛乌素沙地位于东亚季风边缘区,对于气候变化响应敏感.基于沙地的侵蚀-堆积关系,在侵蚀作用为主的沙地西北部和中部很难找到沉积相对连续且分辨率较高的地层剖面,因此已有的末次冰期古气候环境研究多集中于堆积作用为主的沙地东南缘的萨拉乌苏河河谷地区.本文选取位于沙地腹地,厚度为3.5 m的风成砂-河湖相沉积序列——神水台(SSTG)剖面为研究对象,基于AMS 14C和OSL年代数据,推测得出剖面中湖相层的上界和下界分别为约24.2 ka B.P .和42.7ka B.P.,依据沉积地层和环境代用指标分析结果,针对末次冰期毛乌素沙地湖泊消涨的一般过程进行了探讨.结果表明,自约5万年以来,由神水台(SSTG)剖面指示了两次明显的湖泊主要发育期,时间分别约为42.7~34.3 ka B.P.和31.1~24.2 ka B.P.,期间粘土含量、有机质、红度均表现为低值,为含淡水螺壳化石的典型湖泊相沉积,且与毛乌素沙地已有湖泊发育的年代结果基本一致.在两期湖相层之间的砂层,平均粒径、砂含量表现为峰值,指示了一次明显的湖泊消退的过程,其时间约为34.3~31.1 ka B.P.;在湖相层上下可能均为风力作用为主导的风沙沉积.通过区域对比并初步探讨其可能的驱动机制,结果表明SSTG剖面记录的湖泊消涨过程主要受控于东亚季风强度的变化.     

天津—河北沿海钻孔地层中的末次盛冰期下切河谷

文章回顾了1965年李四光先生追寻末次冰期对环境影响的讲话,以及40余年来在天津-河北沿海钻孔地层中、末次盛冰期下切河谷的发现过程。在源到汇过程中,起码自晚更新世以来,研究区已经是古黄河沉积区,多处发现的末次盛冰期下切河谷底板多位于30~32 m深度,低于全新统底板一般在20 m的深度;与长江口地区钻孔末次盛冰期下切河谷深62 m相比,研究区下切河谷规模不如前者,也没有一个统一的大河口。末次盛冰期下切河谷最远地点,是距现代海岸约80 km的河北省孟村回族自治县县城北侧,即西汉黄河亚三角洲叶瓣顶部。众多钻孔见早全新世快速沉积,只能是黄河支流有这样充足的泥沙供给,在局部顶托了早全新世海侵作用发生。