论文摘要
全球气候环境演化与人类社会发展联系紧密,由极端气候异常事件引起的自然灾害不仅造成人类社会财产的损失,甚至威胁到生命安全,因此,古气候变化成为科学界重要的研究领域之一。季风系统对南北半球气候演化过程产生决定性影响,亚洲季风是连接亚欧大陆和太平洋的重要载体,对全新世晚期的研究,特别是最近2000年以来亚洲季风演化的内部规律和驱动机制,具有明显的理论和现实意义。洞穴石笋以其具有独立的绝对年代标尺、分辨率高等优势,在众多气候载体中脱颖而出,受到古气候学家的青睐,利用石笋重建古气候成为全球气候环境变化领域的热点方向。目前,对于全新世亚洲季风演变的石笋记录的研究主要侧重于在千年尺度上季风整体变化趋势讨论。而晚全新世年代-百年际时间尺度季风驱动机制探讨较少,短时间尺度弱季风事件内部结构、发生频率、波动振幅尚存在争议。运用石笋来研究晚全新世季风多尺度演化机制,探索气候突变事件发生的原因,能够为诊断未来气候演化趋势奠定理论基础。本研究以浙江金衢盆地东北段北山一带宋崖洞一支石笋SY5为研究材料,获得8个高精度年代数据和670组氧碳同位素数据,重建了金衢盆地地区晚全新世距今4204a以来夏季风演化序列,分辨率为6.3年。宋崖洞石笋氧同位素通过平衡分馏检验,并分别与董哥洞石笋DA和D4、莲花洞LHD、三宝洞SB43、和尚洞HS4呈现出良好的重现性,说明δ18O较好的反映了外界气候信号,基本符合气候代用指标的条件。通过对宋崖洞SY5石笋氧碳同位素曲线进行分析,进一步研究不同时间尺度石笋δ18O和δ13C指代的气候意义,并与晚全新世其他地质记录对比,结合功率谱分析,探讨年代-百年际时间尺度亚洲季风可能的驱动机制和弱季风事件的内部结构。宋崖洞SY5石笋δ18O在-8.464‰-6.531‰之间波动,该序列最大振幅为1.933‰,平均值为-7.435‰,石笋δ18O值变化特征明显,指示季风先减弱后增强。宋崖洞石笋δ18O值曲线展示了5个显著的弱季风事件,发生时段分别为4110aBP-3802 a BP、2559aBP-2247 a BP、1975 aBP-1688a BP、1104aBP-942 a BP和697aBP-399 a BP,说明石笋δ18O对气候变化响应敏感。石笋δ18O曲线在千年尺度上整体变化趋势与北半球65°N夏季太阳辐射量变化保持一致,说明亚洲季风千年尺度变化受太阳辐射的调控作用。宋崖洞SY5石笋δ18O千年时间尺度上指示东亚夏季风强度变化,年代-百年际时间尺度上指示夏季风强度引起的降水量变化。宋崖洞石笋δ13C与土壤CO2产率联系密切,指示地表生物量的变化,是良好的地表温湿度指标。宋崖洞石笋氧碳同位素显示中世纪暖期气候整体偏暖干,存在897-1006 AD、1105-1201 AD两个明显的干旱期,小冰期气候与中世纪暖期相比偏冷干。宋崖洞石笋δ18O记录的历史时期的干旱事件与文献记录吻合,同时也记录了良渚文明和三星堆文明的衰落,暗示了气候环境变化对人类社会发展有一定影响。宋崖洞石笋稳定氧同位素和碳同位素功率谱分析中检测到周期成分存在显著的太阳活动周期,分别是213a的de Vries周期、84a的Gleissberg周期、20a的双海尔周期,显著性略低633a、500a、335a和139a太阳活动周期,说明亚洲季风演化在年代-百年际时间尺度上受太阳活动影响强烈。宋崖洞石笋氧碳同位素出现了表征PDO50-70a周期的50a和68a周期成分,表征ENSO的2000年周期,表征北大西洋温盐环流的500a周期,进一步说明东亚夏季风影响因素复杂,与PDO、ENSO和NAO联系密切。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 崔田丰
导师: 朱丽东,段福才
关键词: 晚全新世,宋崖洞,石笋,亚洲季风
来源: 浙江师范大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 地质学,地质学
单位: 浙江师范大学
基金: 国家自然科学基金项目(41572345)
分类号: P532;P59
DOI: 10.27464/d.cnki.gzsfu.2019.000739
总页数: 97
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