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东亚季风作为全球气候系统最为重要的子系统之一，既受到全球气候变化的调制作用，同时也对全球气候有着重要的反馈作用，尤其是东亚季风降水对人口密集，农耕发达的东亚地区有着极其深远的影响。利用高精度测年的洞穴石笋记录来研究过去东亚季风的变化对了解近代气候变化的特征、机制以及长期气候变化的预报具有深远的现实意义。 黄土高原东北缘地处东亚季风的边缘带，气候变化在很大程度上响应于东亚季风的前进和退缩，对于东亚季风的变化十分敏感。本论文基于山西省北部偏关县迤西洞的石笋记录，建立了该区域高分辨率的碳氧同位素组成变化序列（其中22个230Th年龄数据、574个碳氧同位素数据），深入地研究了该地区气候和环境变化的特征和机制，并通过和我国季风区不同区域的石笋δ18O记录、湖泊、孢粉等地质记录的对比，初步探讨黄土高原东北缘末次冰期的气候变化过程及可能的机制，丰富区域气候记录，并为深刻认识区域气候和环境及其与全球变化的联系提供有益的参考。主要结论如下: 1、分析了研究区近60年的气温和降水特点，20世纪60-80年代总体上偏冷，而80年代后期至今，气温总体呈偏高态势且升温较为剧烈，降水则明显响应大尺度的气候变化。总的来说，本区近60年的气候变化呈现较为明显的暖干化趋势，并呈现出明显的年代际变化特征。 2、对研究区现代降水氢氧同位素的变化进行了分析，并与我国GNIP邻近站点降水同位素数据进行了对比，结果发现由东至西，受季风影响依次减弱的各个站点其降水氧同位素有规律地演变，通过分析，我们认为偏关迤西洞纬度与包头相仿，而经向位置介于包头与太原之间，且境内地势东高西低，东部有高大山脉的阻挡，季风水汽影响有限，因此，在气候上属于北温带大陆性气候，其降水线方程与包头和太原的降水线方程相仿。 3、迤西洞三根石笋YX-14、YX-20、YX-21分别覆盖了全新世大暖期、以及末次间冰期MIS5a时段，其中:次间冰期MIS5a时段，其中: YX-14石笋氧同位素记录在全新世早期变化较为平缓，波动幅度较小，而进入全新世大暖期后波动幅度明显增大，且期间存在短时间尺度（一、二百年）的剧烈震荡。这可能是由于全新世早期尚未摆脱冰期边界条件的影响，季风降水的影响有限;而全新世大暖期气候暖湿，季风气候的影响在此时成为主导因素，石笋氧同位素记录快速剧烈的波动正体现了季风气候的不稳定性。而整条记录围绕平均值上下波动而没有显著的变化趋势则又体现了全新世大暖期相对稳定的总体气候态势。 4、对迤西洞三根石笋记录进行了功率谱分析检测出了166.95a、107.18a、83.40a（YX-14检出）周期成分以及225.73a周期成分(YX-20检出)，他们分别对应于太阳活动的不同周期成分，表明了太阳活动太阳活动对于季风边缘区的季风降水也产生了重要的影响，并通过大气降水—岩溶系统在石笋记录中得以体现，同时还有其他的因素影响着季风强度的变化。 5、YX-20石笋与YX-14、YX-21在全新世大暖期、末次间冰期MIS5a时段的氧同位素记录有着良好的重复性，证明迤西洞石笋的氧同位素记录确实能够反映区域气候变化的信号;通过不同区域石笋记录的对比，发现迤西、三宝洞记录在末次间冰期MIS5a时段石笋氧同位素组成甚至较全新世大暖期时更为偏负，波动也更加剧烈，这可能暗示着MIS5a时期有着更为暖湿的气候条件，受到东亚季风的影响也更为强烈。同时也表明了我国北方季风边缘区与我国南方地区可能受到统一的大气环流调整的控制。 6、通过迤西洞与南、北方经典石笋记录的对比，发现南方季风区石笋氧同位素记录有着显著的偏正趋势，而以迤西洞为代表的北方石笋（包括九仙洞）偏正趋势不明显。这可能反映了我国南、北方石笋δ18O在响应气候变化的机制上存在一定的差异性，南方石笋靠近热带水汽源地，较为简单响应太阳辐射量的变化;而北方季风边缘区石笋的响应则较为复杂，受到由太阳辐射量变化调制的季风强度和当地温度效应的双重影响。