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热带海洋在地球气候系统中扮演着重要的角色,了解热带海洋气候变化对理解全球气候变化具有重要意义。但器测记录较短,制约了人们对海洋气候变率的了解,因此迫切需要增加长时间高分辨率的海洋记录。为拓展南海海域的器测记录,本文利用黄岩岛海域的5块珊瑚和临近海域的2块珊瑚进行拼接,利用珊瑚生长率与海面温度(SST)的关系重建了近630年来该海域的年均SST序列,分析了黄岩岛海域SST在近630年的变化特征、不同时间尺度SST变化周期及其驱动因素。同时对部分珊瑚开展了月分辨率的Sr/Ca分析,利用珊瑚Sr/Ca与SST的关系重建了1781~1910AD时段双月分辨率的SST序列,在此基础上探讨了黄岩岛海域季节尺度SST与南海夏季风之间的关系。主要结论如下: (1)1850AD以前黄岩岛海域珊瑚生长率呈波动变化,珊瑚生长率整体较低,平均生长率为7.5mm/a,最低生长率为4.5mm/a(1398AD);1850AD以来,珊瑚生长率呈现波动式上升,最高生长率为15mm/a(1998AD),1998AD以后珊瑚生长率出现下降趋势。1850AD以来黄岩岛海域珊瑚生长趋势和南海中北部是一致的,和南海南部呈现相反的趋势;但是在1850AD以前,南海南部和南海中部黄岩岛海域的珊瑚生长率变化特征相对一致。 (2)基于珊瑚生长率重建年均SST大致可分为两段,1382~1850AD的小冰期时段,以及1851~2013AD的现代暖期时段。在1850AD以前黄岩岛海域处于相对寒冷阶段,1382~1850AD平均温为27.4℃,最低温为26.2℃(1398AD),1850~2013AD平均温为27.8℃,最高温为29.7℃(1998AD)。小冰期时段,黄岩岛海域SST受到太阳活动和火山活动的共同影响,其中小冰期时段最大的坦博拉火山喷发事件使黄岩岛海域SST降低了0.4℃。1850AD以来黄岩岛海域SST快速上升,升温最快时段为1970AD以来,既与大气CO2浓度增加有关,也与太阳辐射增加相关,黄岩岛海域SST并非受单一因素影响。近630年来,黄岩岛海域SST存在3个明显增温阶段,1485~1680AD,升温幅度0.20℃/100a;1780~1900AD,升温幅度为0.38℃/100a,1950AD以来,升温幅度为0.17℃/10a。 (3)黄岩岛珊瑚生长率重建的SST呈现出3个显著的周期:138.5a、25~66.7a、2.1~6.25a。周期分析表明,在百年尺度上黄岩岛海域SST主要受太阳活动影响;在年代际尺度上,黄岩岛海域SST主要受PDO影响。连续小波分析显示,黄岩岛海域年代际变化特征并不是持续不变的,如1382~1668AD主要以10~25a的十年际周期信号为主,1668~2013AD主要以25~35a的年代际周期为主。在年际尺度上,黄岩岛海域SST主要受ENSO影响,1600~1740AD黄岩岛海域SST的年际信号最强,可能与该时段ENSO增强有关。 (4)基于珊瑚骨骼Sr/Ca重建的1781~1910AD的SST,平均值为27.8℃,与珊瑚生长率重建的该时段的平均SST27.7℃基本一致,这也佐证了基于珊瑚生长率重建的近630年的SST的可靠性。1781~1910AD珊瑚Sr/Ca重建的月平均SST变化范围为24.2~30.5℃,年平均SST变化幅度为27.0~28.6℃。季节尺度上,1781~1910AD,冬季平均SST为25.9℃,与现代冬季SST(1986~2015AD)平均值26.0℃大致一致;夏季平均SST为29.8℃,与现代夏季SST(1986~2015AD)平均值29.9℃大致一致。 (5)对黄岩岛海域不同时段SST与南海夏季风进行了相关分析,结果显示黄岩岛海域SST与南海夏季风风呈显著负相关关系,其中5~8月的SST与南海夏季风关系最为显著。利用黄岩岛海域5~8月的SST与南海夏季风建立回归方程,并利用该方程重建了1781~1909AD南海夏季风强度,得出1781~1909AD南海夏季风的平均强度要大于1948~2015AD,这可能是由于全球变暖导致黄岩岛海域海温上升,夏季风强度变弱。