末次间冰期东亚季风气候的神农架洞穴高分辨率记录

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:xia__1989
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末次间冰期是距全新世最近的一个间冰期,二者具有相似的气候边界条件。探索末次间冰期气候的演变特征,探寻末次间冰期与全新世气候的异同,有助于探究自然条件下现代气候的演化规律与成因机制,从而能够更好地预测未来的气候变化。本文的研究材料来自湖北省神农架永兴洞(石笋编号:YX108)。该石笋长1840mm,发育清晰连续的年纹层。基于YX108石笋6个U/Th绝对年龄、1700余条年纹层以及1837个氧碳同位素数据,首次重建了末次间冰期122.483-120.786kyBP的年分辨率气候演化时间序列。该氧碳同位素时间序列与65°N太阳辐射曲线变化趋势相一致,这表明该地区末次间冰期气候变化整体上受控于太阳辐射的变化。在百-十年际尺度上,石笋氧碳同位素曲线都记录了7个弱季风事件,这些弱季风事件与董哥洞石笋D3的氧同位素记录具有一一对应关系。在气候转型特征上,石笋碳同位素与氧同位素存在差异,碳同位素值的变化约滞后于氧同位素40-77年,碳同位素代表的植被变化响应但滞后气候变化。YX108的纹层厚度和灰度曲线也存在较好相关性,呈现出明显的峰对谷的特征,暗示二者具有相同的驱动机制。进一步将神农架永兴洞(YX108)末次间冰期氧同位素记录与荔波董哥洞(石笋DA)全新世氧同位素记录进行对比,发现末次间冰期与全新世气候在总体变化趋势、氧同位素的平均值、振荡特征以及记录的弱季风事件上均存在很多相同的特征,但有一些不同。具体表现为:(1)总体趋势上,二者均表现为下降的趋势,但是很显然YX108的氧同位素变化趋势比DA的更为明显;(2)从氧同位素平均值来看,YX108氧同位素记录要比DA的记录偏负;(3)从振荡特征来看,末次间冰期YX108氧同位素和全新世DA氧同位素的高分辨率记录均表现为高频振荡的特征,但永兴洞的振荡频率更高;(4)两条曲线都存在较强的季风减弱事件,并且二者之间存在较好的对应关系。这些对比结果显示太阳辐射、甲烷等气候背景是影响间冰期气候变化差异的主要因子。石笋YX108氧碳同位素曲线、纹层灰度曲线以及纹层厚度曲线的功率谱分析显示:该地区气候明显呈现与太阳活动周期相类似的周期成份(11-13和9、15-20、23-26、31-41、147、162和212年),说明太阳活动是驱动末次间冰期百年-十尺度上气候变化的主控因素。
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