豫西末次冰消期千年气候事件的高分辨率多指标石笋记录研究
发布时间：2020-08-22 02:44
【摘要】：末次冰消期是地球气候从末次冰期向全新世的转变时期,这一时期发生了Heinrich 1事件(H1事件)、波令-阿勒罗德事件(B?lling-Aller?d,BA事件)和新仙女木事件(Younger Dryas,YD事件)等千年尺度的气候突变事件;此外,在其千年事件的基础上还叠加了若干次亚千年-百年尺度气候事件,是研究不同时间尺度气候变化的理想时期,也是探求不同气候系统相位及相关驱动机制的重要时期。基于高分辨率、多指标方法对气候突变事件的驱动机制、内部结构和转换特征等进行研究在预测未来气候趋势方面具有更为实际的应用价值。本文选取中国北方季风边缘地区-河南栾川东石崖洞石笋为研究对象,通过对石笋DSY14041的U/Th年龄和碳氧同位素记录及微量元素等石笋代用指标进行分析,建立了覆盖时段为14.2~10.5 ka BP,平均分辨率约为5a的东亚夏季风演化记录。通过分析,本研究得出以下结论:1.石笋δ~(18)O曲线变化与格陵兰冰芯记录的北大西洋海温变化在千年尺度上、定年误差范围内呈同步变化,该时段主要记录了BA暖期和YD冷期两次千年尺度气候突变事件。宏观尺度上,石笋δ~(13)C与δ~(18)O曲线相似,但在精细尺度却存在明显差异,说明碳氧同位素的指示意义可能不同,δ~(18)O可能指示当地降水中的水汽来源,而δ~(13)C则更可能是反映局地地表的生物量和植被演替的变化,间接指示当地的干湿状况。2.BA暖期石笋δ~(18)O与δ~(13)C记录整体趋势呈逐渐偏负特点,期间记录了共4次百年尺度的突变事件,二者内部细节有明显不同。具体表现在:(1)δ~(18)O与δ~(13)C记录在BA时期都显示逐渐偏负但斜率不同,δ~(13)C明显大于δ~(18)O记录,(2)δ~(13)C记录的BA事件结束时间比δ~(18)O早了约270年,二者不同步。这可能与研究区位置偏北,受极地气候影响更大有关。气候转冷可能是环境恶化、生物量锐减的主要因素。其次,也有可能是δ~(13)C比δ~(18)O对气候环境的反映更敏感所致。(3)石笋δ~(18)O与δ~(13)C都记录到了BA事件内部的百年尺度事件,其中,中仙女木事件异常突出,本文石笋标定的该事件的起止时间为13965±71~13794±81 a BP,持续时间约为171a。3.YD时期δ~(18)O与δ~(13)C记录都表现较大幅度的偏正。石笋δ~(18)O记录呈现缓慢开始、迅速结束的特点,期间叠加了4次百年尺度气候震荡事件。YD事件的起始时间,石笋δ~(18)O与δ~(13)C记录不同步。YD事件内部,δ~(13)C记录了3次振幅较小的百年事件,其发生时间与δ~(18)O没有明显的对应关系。此外,石笋微量元素显示该时段Mg/Ca与Ba/Ca比值在千年尺度上有明显的逐渐增大趋势,而Sr/Ca比值与之相反,表现出逐渐减小的趋势。Mg/Ca与Ba/Ca记录的宏观变化趋势及内部百年尺度震荡与δ~(13)C记录对应良好,二者互相验证可信性,说明微量元素携带了当时的气候环境信号。4.功率谱分析结果显示石笋δ~(18)O记录的主要周期为:1000a、100a、59a、40a、33a、26a和23a。δ~(13)C记录显示的主要周期为1000a、62a。对同一组数据进行小波分析,结果显示:δ~(18)O记录有明显的1000a、500a和200a周期;石笋δ~(13)C记录有明显的1000a、500a、200a和128a周期。在不同时间段上δ~(18)O与δ~(13)C记录显示的周期不同,但其共性为1000a尺度的周期贯穿整个研究时段。研究发现石笋显示的周期多与太阳活动有密切关系,说明太阳活动周期引起的太阳辐射能量变化影响着末次冰消期不同时间尺度的东亚夏季风的变化。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P532
【图文】：
技术路线图
第 2 章 研究区概况第 2 章 研究区概况2.1 研究区概况2.1.1 研究区自然地理概况栾川县位于河南省西部，黄土高原的东南边缘，地理坐标为 33°20'-34°N，111-112°E。栾川地处秦岭淮河一线北侧，黄土高原东南边缘。据 1957~2014 年栾川气象资料统计，年均温约 13.11 C，年均降水量 840.58 mm，降水季节变化大，雨季为 7~9 月，雨季降水约占全年降水的 50%，属典型的温带季风气候。该区以山岳地形为主，属秦岭东部支脉伏牛山系，山势较为险峻，是长江和黄河二水系的分水岭（图 1），区内农业以种植业为主，主要发展旱作农业，小麦、玉米为其主要农作物。该区是我国季风区与非季风区分界的边缘地区，特殊的地理位置使其对亚洲夏季风变化的响应非常敏感。
2.2 栾川县气象参数月均值（引自河南省栾川幅水文地质普查报告Fig.2.2 The monthly average meteorological parameters of Luanchuan水文和地质概况主要河流有伊河小河、明白河、m锖铀拇蠛恿鳎质艋坪印
本文编号：2800168
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P532
【图文】：
技术路线图
第 2 章 研究区概况第 2 章 研究区概况2.1 研究区概况2.1.1 研究区自然地理概况栾川县位于河南省西部，黄土高原的东南边缘，地理坐标为 33°20'-34°N，111-112°E。栾川地处秦岭淮河一线北侧，黄土高原东南边缘。据 1957~2014 年栾川气象资料统计，年均温约 13.11 C，年均降水量 840.58 mm，降水季节变化大，雨季为 7~9 月，雨季降水约占全年降水的 50%，属典型的温带季风气候。该区以山岳地形为主，属秦岭东部支脉伏牛山系，山势较为险峻，是长江和黄河二水系的分水岭（图 1），区内农业以种植业为主，主要发展旱作农业，小麦、玉米为其主要农作物。该区是我国季风区与非季风区分界的边缘地区，特殊的地理位置使其对亚洲夏季风变化的响应非常敏感。
2.2 栾川县气象参数月均值（引自河南省栾川幅水文地质普查报告Fig.2.2 The monthly average meteorological parameters of Luanchuan水文和地质概况主要河流有伊河小河、明白河、m锖铀拇蠛恿鳎质艋坪印
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