亚洲西风区和季风区黄土记录的末次间冰期以来气候不稳定性对比研究

发布时间：2020-10-20 04:29

　　 末次间冰期以来的气候不稳定性是全球变化研究的重点。气候不稳定性的研究对于理解大气环流变化模式以及区域之间的气候响应机制都具有重要的科学意义。中亚作为北大西洋与季风区之间的过渡地带,受西风强烈影响,对气候变化响应十分敏感。中亚广泛分布的黄土沉积保存了丰富的古气候信息,是研究气候不稳定性的理想档案。本研究选择位于中亚塔吉克斯坦的Daraikalon(DK)黄土剖面以及黄土高原西部的曹岘(CX)黄土剖面展开粒度、磁化率指标测量。并在前人测年基础上,对指标所记录的气候不稳定性事件进行了确定;对比了中亚以及季风区响应北大西洋气候不稳定性的程度;探讨了西风环流在气候不稳定性信号传播过程中所发挥的作用。主要结论如下:DK剖面和CX剖面黄土粒度分选性都比较差,呈细偏与常峰态特征。DK剖面平均粒径非常小,粉砂含量较高。磁化率结果显示,DK剖面磁化率值远高于CX剖面,说明DK剖面成壤作用更加强烈。两个剖面粒度端元分析结果显示,粒度样品更适合利用参数法拟合为4个端元。DK剖面粒度的4个端元众数粒径分别为1.1μm(EM1)、5.1μm(EM2)、11.3μm(EM3)和20.5μm(EM4)。通过分析认为,EM1主要受控于成壤作用,EM2和EM3为西风动力搬运下的粒度组分,EM4很可能为极地冷气团作用下的尘暴组分。CX剖面黄土粒度端元分别为0.9μm(EM1)、6.6μm(EM2)、29.6μm(EM3)和51.0μm(EM4)。其中,EM1和EM2分别为成壤组分与西风组分;而EM3与EM4都为冬季风作用下的尘暴组分。利用端元组分含量比值W=EM_(西风)/(EM2+EM3+EM4)作为反映西风环流与其他环流相对强度变化的指标。将DK剖面湿度指标(?_(fd))和西风指标(W)在深度上的变化与格陵兰冰芯(NGRIP)进行对比。结果显示,DK剖面两种指标都详细记录了末次冰期的气候波动,且这种气候波动叠加于全球变量变化趋势之上。同时,W与?_(fd)值呈反相关,这也许是因为末次冰期中亚地区有效湿度的变化主要受控于北大西洋地区海表温度;而W记录的冷事件则是由于西风带南移以及西风风力增强所致。CX剖面W记录的千年尺度气候事件也非常明显,尤其是H事件;但与DK剖面相反,H事件发生时西风相对强度减弱,这很可能是由于冷期西风带的南移以及冬季风增强。在年代模型基础上对比两剖面末次冰期气候波动可以发现,DK剖面记录千年尺度气候事件比CX剖面更加清晰;这说明西风环流在北大西洋气候信号向东亚季风区深入过程中起着关键作用。CX剖面?_(fd)以及W显示末次间冰期季风区气候波动明显,而DK剖面在末次间冰期并没有明显的千年尺度气候波动;很可能是成壤作用、西风风力减弱以及轨道因素等原因阻碍了DK剖面气候指标对千年尺度气候信号的表达。由于中亚并没有明显的气候不稳定性记录,所以无法判定CX剖面所记录的气候信号由西风传递而来;根据CX剖面?_(fd)以及W波动的一致性,初步推断末次间冰期CX剖面W记录的气候波动与夏季风有密切联系。
【学位单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P532
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 末次间冰期以来的气候不稳定性研究进展
    1.2 东亚季风区黄土研究进展
    1.3 中亚西风区黄土研究进展
    1.4 大气粉尘的传输
    1.5 选题意义与研究目标
第二章 区域概况、研究剖面和研究方法
    2.1 区域概况
        2.1.1 塔吉克斯坦概况
        2.1.2 靖远区域概况
    2.2 研究剖面
        2.2.1 Daraikalon剖面
        2.2.2 曹岘剖面
    2.3 实验方法
        2.3.1 磁化率
        2.3.2 粒度
第三章 结果与分析
    3.1 磁化率
        3.1.1 磁化率含义
        3.1.2 剖面磁化率变化
    3.2 粒度
        3.2.1 粒度的含义
        3.2.2 DK剖面粒度特征
        3.2.3 CX剖面粒度特征
    3.3 剖面年代
第四章 粒度端元模型与西风指标的建立
    4.1 沉积物粒度端元的含义
    4.2 端元处理的原理与方法
    4.3 端元分离的结果
        4.3.1 DK剖面
        4.3.2 CX剖面
    4.4 粒度端元解释
    4.5 西风指标的建立
    4.6 指标在末次间冰期以来的变化模式
第五章 黄土记录的千年尺度气候事件对比
    5.1 黄土记录的末次冰期气候波动
        5.1.1 中亚DK黄土剖面记录的千年尺度变化
        5.1.2 靖远CX黄土剖面记录的千年尺度气候变化
    5.2 气候信号的传输机制
    5.3 西风信号的深入
    5.4 末次间冰期黄土记录的气候不稳定性
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
在学期间科研成果
致谢

【参考文献】

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本文编号：2848206