东帝汶海160ka以来上部水体结构与性质变化及其古海洋学意义

发布时间：2019-03-15 11:43

【摘要】：热带过程是影响全球气候变化的重要因素，帝汶海位于热带印度 太平洋暖池区南部印度洋一侧，是印度尼西亚穿越流进入印度洋的主要传输通道，其水体性质受到季风、印度尼西亚穿越流和厄尔尼诺与南方涛动的共同作用和影响。 本文研究了获取于东帝汶海区的MD98 2172岩芯沉积物，分析了浮游有孔虫表层水种Globigerinoides ruber壳体的氧同位素和Mg/Ca值，温跃层水种Pulleniatina obliquiloculata壳体的Mg/Ca值。恢复了过去约160ka东帝汶海区的表层水温度、表层水盐度、温跃层水温度以及上部水体温度梯度的变化。以此为依据探讨了穿越流、季风和厄尔尼诺与南方涛动对帝汶海区表层水体性质和结构变化的影响；其次通过与日照量变化、高纬度极地冰芯气候指标、中纬度季风记录和其他海区表层水温度记录的对比，结合频谱与交叉频谱分析，讨论了研究区表层水体性质在全球气候变化中的响应和作用。 结果显示，东帝汶海区末次冰盛期以来表层水温度据早全新世的最大温差约为4.2℃；冰消期间表层水温度有两次显著的降温事件，可分别与新仙女木事件和海因里希事件1对应；约15ka以来帝汶海表层水温度与南极大气温度记录同相位变化，说明热带海区与高纬度地区气候变化有着紧密联系。末次冰盛期以来温跃层水温度据早全新世的最大温差约为4℃；全新世温跃层水温度呈现出波动降低的过程，最大降温幅度约3℃；表层水温度和次表层水温度差值在全新世逐渐增加，指示了温跃层深度的持续变浅，这一变化可能与海平面上升、季风活动和厄尔尼诺与南方涛动事件影响的印度尼西亚穿越流次表层流增强有关。 与极地冰芯气候记录、日照量变化和其他海区的表层水温度记录对比结果表明， MD98 2172岩芯表层水温度记录与南极地区大气温度变化趋势相一致。不同海区的表层水温度记录在米兰科维奇周期尺度上的变化规律相同，不同海区在不同的大气和海流背景条件下，其表层水温度表现出相一致的变化，说明在米兰科维奇周期尺度上，影响全球海水表层温度变化的主要因素是日照量的变化，而区域性的影响因素较小。 与西太平洋暖池区ODP 806B和MD06 3067岩芯表层水温度记录对比显示，东帝汶海区的表层水温度记录与西太平洋暖池区的表层水温度在MIS1和MIS5期相接近，而在相对较冷的MIS2、MIS3、MIS4和MIS6期差值变大，这一现象有可能表明暖池区的范围和强度在上述相对较冷期变小、变弱。 频谱分析结果显示，经过海平面校正的MD98 2172岩芯海水表层氧同位素记录以23ka和10ka周期变化为主，，并与穿越流入口处的海水氧同位素记录和东亚夏季风变化具有相同的周期成分和变化规律，表明帝汶海区的表层水盐度在岁差周期尺度上主要受到区域季风强弱变化的影响。 表层水温度与温跃层水温度差值（ΔT）与应用浮游有孔虫组合现代类比技术计算出的温跃层深度变化总体相一致，证明了ΔT在研究区作为指示温跃层深浅变化指标的可靠性。ΔT与全球海平面高度的对比结果显示，在海平面相对较高的MIS1和MIS5期，帝汶海区的温跃层深度相对较浅。 交叉频谱分析结果显示，在41ka周期尺度上，MD98 2172岩芯记录的温跃层水温度要领先其他三种指标变化，表层水温度要领先氧同位素变化，碳同位素最为滞后；在23ka周期尺度上，不同指标间的相位先后关系与41ka周期相一致，但在误差范围内结果并不显著。
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本文编号：2440589