滇西北泸沽湖沉积记录的晚全新世气候环境变化及其全球联系

发布时间：2018-03-01 02:01

本文关键词： 晚全新世印度夏季风泸沽湖水文气候中世纪暖期　出处：《中国科学院研究生院(地球环境研究所)》2015年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：晚全新世特别是最近2000年的气候变化对于理解全球气候动力学机制非常重要。基于代用指标的温度重建记录表明,最近2000年来北半球温度在百年尺度上表现出大体一致的变化特征,包括中世纪暖期、小冰期和近代变暖时期等典型时期。相较于温度变化的一致性,最近2000年典型时期全球水文气候表现出显著的区域差异。为了更好地理解区域水文差异及其驱动机制,需要更多的高分辨率、定年良好的覆盖最近2000年的水文气候重建记录。亚洲夏季风带来的降水变化对东亚和南亚大多数地区人民生活和社会经济具有重要影响。因此,理解亚洲夏季风变化动力学机制以及预测未来亚洲季风区降水变化具有重要意义。近几十年来,学者对晚全新世亚洲夏季风变化进行了很多研究,但是对最近2000年典型时期的亚洲夏季风水文气候空间变化特征了解地仍然不完全。滇西北地区位于青藏高原东南缘,夏季主要受印度季风影响,印度季风带来的降水占该区年降水的80%以上。该区广泛发育断陷湖泊,近几十年,学者主要利用湖泊沉积物对全新世气候变化进行了很多研究,但是高分辨率、定年良好的晚全新世气候重建记录相对较少。泸沽湖位于云南西北,因其水深、湖泊面积大、人类影响相对较弱,而成为古气候和古环境研究的良好点位。本研究以滇西北-川西南交界湖泊泸沽湖为研究对象。首先,综合运用210Pb、137Cs、以及AMS 14C等多种定年手段,建立了泸沽湖沉积岩芯可靠的年代学模型;其次,在可靠的年代学模型基础上,采用多代用指标(包括粒度、TOC、C/N比、碳酸盐、磁化率、烧失量等)研究方法,并结合代用指标的气候环境意义解释,重建了泸沽湖流域最近2900年以来气候环境变化历史;再次,通过和滇西北地区其他湖泊记录对比研究,获得了滇西北地区最近2000以来气候环境变化历史;最后,通过开展大尺度水文气候变化对比研究,获得了最近2000年典型时期亚洲季风区水文气候空间变化特征,并和大尺度气候要素对比,初步确定了典型时期亚洲季风区水文气候变化差异的原因。本论文获得以下初步成果和结论:(1)通过综合两个137Cs和四个14C年代控制点,并对14C年代进行系统校正,建立了泸沽湖沉积岩芯可靠的年代学模型,结果表明Lugu12-1-3沉积岩芯覆盖最近2900年,分辨率约为23 yr/cm,可探讨数十年到百年尺度上的气候环境变化。(2)泸沽湖沉积岩芯多代用指标研究结果表明,最近2900年以来泸沽湖地区经历了显著的百年尺度干湿转换,包括两次显著干旱时期,分别对应于750~1167 AD和1733 AD至今,以及两次相对湿润时期,分别对应于898BC~750 AD和1167~1733 AD。(3)泸沽湖沉积岩芯磁化率、TOC等多代用指标清楚地记录到最近100多年以来,泸沽湖流域土壤侵蚀加剧,人类活动显著加强。(4)通过和洱海沉积物代用记录(包括花粉含量、Rb/Sr比、TOC、以及粒度等),以及程海历史文献、阶地研究进行对比表明,最近2000年来滇西北地区气候呈现出中世纪时期和最近100~200年暖干,小冰期时期冷湿的特征。(5)通过大尺度区域水文气候对比研究表明,中世纪暖期和最近100~200年气候干旱,小冰期相对湿润的气候特征在印度季风区大多数地方(包括中国南方、南海、中国西南、青藏高原南部和东南部、印度东北和喜马拉雅山地区、阿曼南部、以及赤道东非地区)得到体现。与此同时,东亚季风区最近2000年水文气候记录研究表明,中世纪暖期和最近100~200年东亚季风区很多地方(比如中国中北部、中国东北、以及日本中北部等)气候相对湿润,小冰期气候干旱。(6)最近2000年来特别是典型时期,如中世纪暖期、小冰期和最近100~200年,亚洲季风区水文气候表现出显著的异步变化特征,造成这种差异的原因可能对应于热带印度洋-太平洋海温变化及其引起的相关海气耦合过程变化,以及赤道辐合带(Intertropical Convergence Zone,ITCZ)平均位置的南北移动。
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【学位授予单位】：中国科学院研究生院(地球环境研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P532

【参考文献】