南极普里兹湾夏季海冰边缘区内破碎海冰的分布特征

基于中国第21次南极考察中获得的69°00'S、76°24'E附近普里兹湾夏季海冰边缘区内破碎海冰的航拍照片,利用图像处理的方法从中提取了破碎海冰的若干几何参数,得到了海冰边缘区内随着与开阔水域距离增大,海冰面积、平均钳测直径等几何参数的变化规律。并按其尺寸的变化规律将海冰边缘区划分为边界区、过渡区和内部区三部分,其变化和波浪在冰边缘区中的衰减过程紧密相关。圆度的变化则说明海冰边缘区中海冰磨损最充分的地方是在冰间相互作用最明显的过渡区。另外,一种改进的幂函数分布和Weibull分布用来对破碎海冰尺寸的累积频率进行拟合,分布函数中各参数的变化情况很好的反映了海冰边缘区内破碎海冰的分布变化。其中,参数L_r随着与开阔水距离增加而增大(说明由于波能衰减导致可以出现的破碎海冰最大尺寸的增加);尺度参数L₀随着与开阔水距离增加而增大(反映了破碎海冰平均尺寸的增加以及由于波能的衰减而导致单位面积区域内尺寸较大的破碎海冰所占比例的增加);分布维数D随着与开阔水距离增加而减小(说明了由于波能的衰减导致破碎海冰所受约束条件的减弱);形状参数γ随着与开阔水距离增加而减小(说明了随着波能的衰减破碎海冰尺寸分布范围的增大)。     

中国东海2万年来海平面变化分析

拟通过中国东海相对海平面与全球海平面对比分析,来获得东海构造沉降数据。但在对比分析的过程中发现,断裂作用对中国东海150m以深海域相对海平面的变化有重要影响。这种作用使东海150m以深海底至少下降了30m,这是我国学者先前误认为中国东海末次冰盛期最低海面位置位于现今海面下150～160m一带的主要原因。在此基础上,进一步对水与冰川重力均衡、沉积物压实和构造沉降作用进行了探讨。结果认为重力均衡不足、沉积物压实作用微弱,构造沉降是造成东海相对海平面与全球海面之间差异的又一重要原因。同时发现东海构造沉降随水深呈规律性变化。断裂作用的表现结果所赋予的更深层次的思考与认识是,在17kaB．P．以前,中国东海水深150～160m一带是1个相对隆起带,其存在对陆架区圈闭和捕获中国大陆古水系和沉积物具有重要意义。     

关于"冰臼"问题与韩同林先生商榷

跨世纪的"冰臼"与"壶穴"之争,尘埃未定,缘于尚无定论."发现冰臼"却常见于报道.本文根据国内研究冰川的成果就韩同林先生<发现冰臼>书中"冰臼"的定义、表现、成因、分布、"冰臼"遗迹的保存机理、"冰说"理论以及模拟"冰臼"的实验设计的合理性等问题提出质疑.从而阐明了:天坑、天井、冰洞、冰湖不是"冰臼";闽、粤无"冰臼";"冰说"理论不成立的观点.     

海冰对海浪影响研究综述

受全球气候变化的影响,极区海浪尤其是北极海浪在过去几十年发生了显著的变化,使得海冰边缘区海冰与海浪的相互作用愈发显著。本文从物理海洋学的角度出发,较系统地总结了海冰对海浪作用研究的国内外现状,从理论和实测的角度分别探讨了海冰对海浪能量的耗散及其引起的波动频散关系的变化,同时分析了当前海冰覆盖海域海浪的数值模拟与现场观测研究,指出了未来开展有冰海域海浪数值模拟与预报所面临的主要问题,并对该方向今后的研究做出展望。总体来看,尽管海冰对海浪作用的机理复杂且与海冰类型高度相关,但是海冰对海浪能量的衰减与传播距离基本呈指数关系,并且海冰会一定程度上影响海浪的传播速度。未来依然需要更多不同海冰类型下海浪的观测数据以开展进一步的机理分析、模型检验和参数校准,进而实现高精度的业务化预报。     

浙江缙云大洋山地区"冰臼群"质疑

随着我国地质遗迹调查与保护工作的蓬勃开展,各时代地质遗迹包括第四纪冰川遗迹均广泛地受到社会各界的重视。与此同时,一些不实的报道,如浙江省庆元、新昌、上虞等地区发现冰臼群、冰石河等冰川遗迹的消息多见诸报端(叶隆生,2006;刘忠永,2005;韩同林,2007)。与浙江庆元、新昌、上虞毗邻的缙云县大洋山地区地理位置独特,在主峰石鼓尖也有人发现了与庆元、新昌等地相类似的“冰臼群”。对于这些“冰臼群”的成因进行深入的探索,可为揭开上述地区所谓“冰臼群”的神秘面纱提供有力的证据。1地质背景大洋山地区位于丽水-余姚深断裂东侧、上陆-…     

江汉平原东北缘末次冰消期沉积物粒度特征及环境意义

麻城剖面位于江汉平原东北缘山地丘陵与平原过渡带半封闭的宽浅碟形洼地,是江汉平原北缘末次冰消期代表性沉积剖面.沉积环境主要由山麓坡洪积相和沼泽相组成,形成年代为距今18.00～8.60 ka.麻城剖面粒度组成主要以粉砂为主,达60.73％,其中,粗粉砂达40.83％.剖面粒度变化可划分为7个变化阶段.结合剖面的岩性与沉积...     

末次冰盛期-全新世东海陆坡滑塌沉积的地质年代与沉积学证据

基于东海陆坡区OT12-01孔长度为5.35 m沉积物AMS 14C测年、高分辨率粒度分析和XRF岩芯元素扫描数据,识别出了末次冰盛期(LGM)至全新世期间发生的多次滑塌事件。研究发现,OT12-01孔全新世晚期沉积层缺失,LGM至全新世期间呈现AMS 14C年龄模式频繁倒转、沉积物粒度、元素比值垂向上多处突变或"错动"等特征,保存了LGM至全新世非连续的沉积记录。OT12-01孔沉积物主要来源于低海平面时期的长江/黄河物质,OT12-01孔是由中国大陆陆源物质在东海陆架经水动力分选,细颗粒被搬运至东海陆坡后,发生多次滑塌形成。LGM时期物源供给是OT12-01孔形成滑塌沉积的重要因素,末次冰消期海平面快速上升可能是高频滑塌沉积的触发原因,而低海平面时期甲烷水合物溢出、频繁的地震和火山喷发可能是海底滑坡作用发生的诱因。     

末次冰盛期东亚夏季风变化的重庆石笋记录

基于重庆小山岩洞XSY1石笋的5个²³⁰Th年龄和582个氧同位素数据,重建了23134~19345 a B.P.期间分辨率约6.5 a的东亚夏季风变化历史。此石笋δ¹⁸O记录的长期趋势逐渐负偏,在其上叠加了一系列千年-百年尺度季风振荡,呈现为4谷3峰的结构形态。重庆XSY1和南京MSD石笋δ¹⁸O记录在数百年尺度的反相关系表明冰盛期时东亚大陆东部水汽并非来自印度洋。与北高纬记录对比显示东亚季风的增强与减弱基本对应格陵兰温度的升高与降低时期,暗示在冰量最大时期东亚季风与北高纬气候仍密切联系。此外,XSY1的δ¹⁸O与冰芯¹⁰Be通量亦存在明显的对应关系,表明太阳活动对东亚季风的调控作用受冰量边界条件影响较小。功率谱分析结果显示出1011 a、722 a、460 a、337 a和163 a的周期,与太阳活动周期相近,进一步确认太阳活动对东亚季风的驱动作用。石笋XSY1与澳大利亚石笋MC-S2 δ¹⁸O记录在千年尺度呈反相位变化,表明冰盛期时东亚季风与全球其他气候系统的动力联系。

     

青海共和盆地达连海晚第四纪高湖面与末次冰消期以来的环境变化

干旱区晚第四纪已有较多高湖面与湖泊演化的报道和研究,对于认识区域环境变化有重要意义,但高湖面出现的时间尚存争议,高分辨率的气候环境记录仍相对缺乏。本文通过青海共和盆地达连海湖岸地貌考察和AMS 14C 年代学研究,讨论达连海古湖晚第四纪高湖面出现的可能时间; 并通过达连海DLH99孔岩芯年代和高分辨率代用指标,讨论高原东北缘末次冰消期以来的气候环境变化。达连海周围存在6级高湖面岸线或台地,14C 测年结果显示,最低的两级湖岸堤形成于全新世,其余湖岸台地年代均老于44cal.kaB.P.,当时在达连海地区形成一个较大的古湖泊。DLH99孔显示达连海近15cal.kaB.P.沉积了40.92m的湖相沉积物,平均沉积速率高达2.7mm/a。孢粉资料揭示出,现代干旱的共和盆地在末次冰消期以来存在两个山地针叶林发育阶段,分别位于末次冰消期和全新世早中期。全新世早中期是适合山地针叶林植被发育的气候最宜期,而晚全新世山地森林植被整体衰退。粒度分析结果显示,达连海全新世低水位时期对应于岩芯中部山地森林植被发育的晚期,出现较强烈干旱事件(岩芯深13～15m段),这种湖泊水位与植被所指示的气候变化不一致现象(即低水位时期盆地内耐旱植物和山地乔木花粉同时增加),可能揭示出干旱区山地与盆地环境对区域气候不同响应。达连海存在的系列高湖面和冰消期以来的完整气候记录,为理解晚第四纪季风边缘区气候变化过程及其机制提供了条件。     

北大西洋IODP U1313站深海沉积中环境敏感粒度组分研究

通过对北大西洋 IODP U1313站深海沉积序列高密度取样和粒度分析,利用粒级-标准偏差变化算法和EMD方法提取了对环境敏感粒度组分并探讨了气候变化的周期。本文粒度组分可分为细组分( 1.73μm,组分Ⅱ),其中粗组分又分为组分Ⅱ a(1.73~34.26μm)和组分Ⅱ b( >34.26μm)。综合分析认为: 组分Ⅰ为西风环流搬运堆积形成,组分Ⅱ为洋流搬运下沉积形成,组分Ⅱ b虽然含量较低,但能指示冰漂砾事件的发生。比值曲线组分Ⅰ/组分Ⅱ和组分Ⅰ/组分Ⅱ a波动幅度较大,可作为反映古气候冷暖波动的敏感指标。对组分Ⅱ、组分Ⅰ/组分Ⅱ进行EMD分解,结果表明: 在本研究时段内,两指标对地球轨道三要素的周期体现均不明显,而2ka(2.12ka和2.15ka)的亚轨道千年周期是主要的周期之一。依据上述多个指标的波动情况,把研究剖面69.93~115.18mcd(1471.53~2415.60ka)分为9个古气候变化阶段: A阶段(1471.53~1640.09ka),对应深海氧同位素阶段(MIS)49~57,冰期和间冰期迅速转换,发生多次IRD事件; B阶段(1640.09~1865.57ka),对应MIS 58~69,间冰期显著而冰期不明显; C阶段(1865.57~1914.70ka),对应MIS 70~72,冰期显著而间冰期不明显; D阶段(1914.70~2021.13ka),对应MIS 73~76,冰期不显著;E阶段(2021.13~2092.21ka),对应MIS 77~78,冰期显著,发生多次IRD事件; F阶段(2092.21~2226.43ka),对应MIS 79~85,间冰期显著; G阶段(2226.43~2261.53ka),对应MIS 86期,发生多次IRD事件; H阶段(2261.53~2384.61ka),对应MIS 87~93,冰期不显著而间冰期显著; I阶段(2384.61~2415.60ka),对应MIS 94~95,发生多次IRD事件。