A detailed post-IR IRSL chronology for the last interglacial soil at the Jingbian loess site (northern China)

The chronology of dust deposition and climate during the last interglacial is poorly known on the Chinese Loess Plateau. Here, 51 samples were taken from the ∼5 m S1 palaeosol (MIS5) at the desert marginal Jingbian site to develop what is currently the most detailed S1 chronology on the Plateau using instrumental dating techniques. We use the post-IR IRSL signal from sand-sized grains of K-rich feldspar. Signal resetting in the agricultural layer shows that it is possible to almost completely zero this signal in nature. First IR stimulation plateau measurements show that there is no clear dependence of D_e on first IR stimulation temperature between 50 and 260 °C suggesting negligible signal fading. Resultant ages are consistent with a last interglacial age (∼130 to ∼75 ka) and are also consistent within errors with continuous linear sedimentation rates. The average mass accumulation rate for S1 is ∼150 g m⁻² a⁻¹, considerably higher than at many other sites but within the overall range of Loess Plateau estimates. The remarkably stable sediment accumulation at the site contrasts with a more complex record of environmental and monsoonal change recorded in grain-size and magnetic susceptibility.     

Characteristics and runoff volume of the Yangtze River paleo-valley at Nanjing reach in the Last Glacial Maximum

The stratigraphical cross-sections of the Yangtze River incised-valley near the No.1, No.3 and No.4 Nanjing Yangtze River bridges were established with respective bore date and documents. By 14C age analysis of the samples of four drilling cores near the No.4 Bridge (to be built), we can find that the time range of paleo-valley is dated in the LGM at a depth of –60 m to –90 m near Nanjing. It is also indicated that the deep incised-valley channel was narrow and the river flowed swiftly. The ancient Yangtze River deep channel presented partially and deeply incised features near the No.1 Bridge. According to previous publications, much research has been done on the main paleo-channel of the Yangtze River, but few results have been achieved on discharge estimation. In this paper, the incipient velocity and average velocity of the LGM was calculated with Vc = 4.60d1/3h1/ 6, 95 Vc 1.28lg 13.15. h . gd , d ? ? = ? ? ? ? 1 6 * 90 V 6.5u h d ≈ , etc., in terms of the river shape, sedimentary grain size and sequences near the No.3 and No.1 bridges. Moreover, the discharge in Nanjing reach of the Yangtze River during the LGM has been estimated to be around 12,000–16,000 m3/s according to the relationship of discharge, velocity of flow and cross-section.     

末次盛冰期太平洋赤道辐合带对暖池外热带海表温度变化的敏感性

利用美国NCAR CAM3大气环流模式,分析了末次盛冰期（LGM）两个不同的热带海表温度重建方案中,北半球冬季热带中、西太平洋对流活动及大气环流对暖池外（赤道东太平洋和热带大西洋）热带SST异常的敏感性。结果表明：  1）SST异常首先引起大气环流的改变。  赤道东太平洋对流层下沉增强,而作为经向补偿,副热带东太平洋上升运动增强,其中南半球尤为明显,同时南半球热带中、西太平洋上升运动增强,加剧了该区纬向逆时针环流,说明冰期热带海气耦合过程受气候背景场（如SST）影响很大;   2）大气环流格局改变引起热带中西太平洋的大气加热、对流活动、表层风场及降雨的巨大变化。  140°E以西的婆罗洲和菲律宾区域,总的大气加热减少是由于对流与辐射加热减少所致,对应于该区风场辐散和降雨减少;   而140°E以东的南半球热带中、西太平洋,大气吸收热量增加,对流与辐射加热均增强,总降雨量也随之增加,反映该区赤道辐合带南移并增强。该项研究为探索热带太平洋在冰期/间冰期旋回中的古海洋学变化提供了新的数据支撑。此外,不同重建SST对赤道辐合带的影响比较大,因此利用重建SST进行数值模拟或者利用耦合模式研究LGM热带海气相互作用时,应该十分重视全球热带SST分布特征。     

近千年来中国区域降水模拟与重建资料的对比分析

依据中国区域27年GPCP降水观测再分析资料、500年旱涝等级资料及近千年冰芯、树轮、湖芯等降水代用资料,对全球海气耦合气候模式ECHO G近千年积分模拟降水进行时空变化的对比分析,检验模式对中国地区降水的模拟性能。结果表明模拟降水较好体现了中国区域降水年平均和季节平均的分布型态,并在年代际变化上与历史记录一致。中国西部模拟降水呈现出与重建资料一致的准200年的百年际周期及20～30年左右的年代际周期,并与湖泊盐度的高低时段对应较好。总体而言,模式成功再现了观测及代用资料所体现的中国区域近千年降水的主要时空变化特征。EOF分析结果进一步揭示了3个不同气候特征时期模拟降水存在不同的区域分异特点。     

中国末次冰盛期以来湖泊水量变化及古气候变化机制解释

中国古湖泊数据库收录的42个湖泊,提供的湖泊水量每千年变化的空间信息,可以用来系统分析中国区域末次冰盛期以来大气环流变化的状况.研究结果表明:我国西部从末次冰盛期以来直至全新世中期均为较湿润的气候状况,推测冰期内的湿润条件主要与西风带的降水以及低温低蒸发密切相关,而全新世主要为夏季风降水增加所致;全新世晚期气候趋干明显.我国东部的大部分区域在冰盛期和晚冰期较为干旱;只是在全新世有效降水状况才有大幅度的改善,全新世中期夏季风降水的效应仍然相当显著,控制的范围可达整个中国西部,同时位于现代季风气候区的中国东部,有效降水的峰值区的变化似乎存在从北往南的穿时性,南方有效降水峰值出现在晚全新世.而西南季风区湿润状况的明显改善发生在晚冰期,比东南季风区发生的早,显然这与两个季风系统的相互消长有一定的关系.我国东北区的湿润状况改善的也较早,显示了独特的季风气候机制.     

长江三角洲末次盛冰期的气候波动

通过对长江三角洲东部地区鹤鸣孔第一硬黏土层的孢粉、藻类分析,研究了该地区末次盛冰期的气候波动。结果表明,鹤鸣孔第一硬黏土层含种类较丰富的孢子、花粉和藻类化石,并可以划分为3个孢粉、藻类组合,代表了该地区末次盛冰期气候变化的3个阶段,反映了该地区末次盛冰期并不是一个持续的干冷状况,第一硬黏土层沉积的早期和晚期气候较温暖湿润,针阔叶混交林发育,而中期阶段气候偏冷,植被贫乏。     

洛川黄土剖面末次冰期间冰段弱古土壤 (L1 SS1)分子化石及其古植被与古环境*

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对连续取样的洛川黄土剖面弱古土壤层(L₁ SS₁)和相邻黄土层(L₁LL₁,L₁LL₂)的分子化石进行了检测,获得正构烷烃、正烷基-2-酮和酰胺等种类众多、丰度较高的分子化石。W_草/植=nC₃₁/(nC₂₇+nC₂₉+nC₃₁),W_木/植=(nC₂₇+nC₂₉)/(nC₂₇+nC₂₉+nC₃₁)和W_木/草=(nC₂₇+nC₂₉)/nC₃₁记录了草本与植被、木本与植被、木本与草本比例变化规律的古植被信息。检测样品的CPI值为5.60~11.50,地质作用影响较小;通过磁化率、粒度和分子化石指标的相关性分析,认为磁化率、粒度记录了环境变化及主要气候事件(相关系数达-0.81);而分子化石能较好地反映古植被变化。当气候环境由干冷向温湿变化、水热配置条件改善时,植被变化响应较迅速;当环境恶化、转向干冷时,响应较弱或滞后,这种现象可能是由于植被生态系统稳定性造成的结果。整个研究剖面段样品以nC₃₁为主峰的高碳数优势,分子化石表明末次冰期间冰段洛川地区(黄土高原)发育草本植被而没有出现以森林为主的植被。     

沙鲁里山更新世冰川作用及西南季风波动对末次冰期冰川作用的影响

地处南亚季风区的沙鲁里山地区保留有丰富的第四纪冰川作用遗迹。文章通过ESR对冰碛物直接定年,结合冰碛地貌形态及其风化程度差异,结果表明沙鲁里山地区可能经历了4次规模较大的冰川作用。它们的ESR年代大约为19～16kaB.P.,48～43kaB.P.,135kaB.P.和571kaB.P.,分别与深海氧同位素第2、第3、第6、第16阶段对应。自沙鲁里山最早冰川作用(571kaB.P.)以后,该区经历了较大规模的抬升作用。MIS2和MIS4期间西南季风微弱,降水稀少,气温严寒,南亚季风区冰川发育受到一定限制。MIS3早期和晚期夏季风强盛,降水丰富,温度较高,水热平衡状况有利于冰川发育;MIS3中期气温较低,夏季风较强盛,降水较丰富,这种冷湿组合的气候条件有利于冰川发育。南亚季风区,MIS3期间的冰川前进规模不亚于甚至在某些区域超过了末次盛冰期,其主要原因可能是受制于夏季风的降水差异。     

末次冰期最盛期以来长江扬中段古河谷的沉积环境

选择长江扬中段古河谷作为研究对象, 探讨末次冰期最盛期以来的沉积环境.搜集整理了扬中—泰州长江大桥地质勘探钻孔28个, 根据钻孔资料, 绘制了长江古河谷的地质剖面示意图.在其中2个钻孔采集了粒度样品、磁化率样品, 分别用Mastersizer 2000激光粒度仪、BartingtonMS2磁化率仪进行了分析; 在4个钻孔采集了¹⁴C年代样品, 利用液体闪烁计数仪进行测定, 得出了27个年代数据.结果表明: 扬中地区长江古河谷约-61 m以上沉积为末次冰期最盛期以来的沉积; 末次冰期最盛期、晚冰期早期(约12 000 a B.P.), 河流滞留沉积与溯源堆积形成了厚约24 m的河床相砂砾层; -23~-37 m为12 000 a B.P.-8 000 a B.P.时的河漫滩相沉积, 沉积物主要为粉砂及粉砂质黏土, 局部细砂; 8 000 a B.P.-4 000 a B.P.为河口湾环境, 形成河口湾-浅海沉积, 厚度为-17~-23 m, 沉积物主要为粉砂夹粉砂质黏土; -17 m以上为4 000年以来的河口坝、汊道河床沉积及三角洲形成以来的河床、河漫滩沉积.     

末次盛冰期以来库布齐沙漠环境变化

中国北方季风边缘区沙漠/沙地如何响应气候变化及其反馈研究对于理解干旱半干旱地区现代地表过程及其未来环境演变趋势有重要的科学意义.库布齐沙漠作为中国北方季风边缘区中东部唯一的以流动、半流动为主的沙漠,现代地表景观与周围沙地(如毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地等)明显不同.晚第四纪以来库布齐沙漠与季风边缘区中东部沙地环...