冰岛北部陆架末次冰消期以来古环境记录及其海洋环境演变

发布时间：2016-08-04 07:52

虽然现在已经明了人类活动对气候系统有着重要的影响,但人类对自然的改造方式多种多样且有着很大的随机性。目前,学术界对人类活动对地球造成的影响程度还无法预汁,人类通过何种方式影响气候系统及其演变机制也不太清楚。和地球漫长的气候系统演变相比,人类出现才几百万年且对自然环境的影响在最近百年才越来越明显,时间还相对过短。所以,要研究全球极端气候,明确人类活动的影响程度,首先要明确的就是地球生态系统的变化规律及引发这些变化机制;其次,明白了规律和机制后还可以在当代结合人类活动预计极端气候变化发生,为规避这堅风险和人类可持续的发展提供可靠的建议。目前对全球气候变化研究的重中之重就是对过去全球气候变化规律的研究。

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第二章研究区域概况

2.1冰岛地理环境

冰岛地区位于北半球,地形类似碗状,中间高原,四周是海岸山脉,海岸线绵长。岛上多火山,现在共发现火山大约300座,至今仍然活动的至少有40座。冰岛地质是火山岩,是距今600万年来由大西洋中脊的地慢物质溢出慢慢堆积形成的。冰岛地区水资源丰富,多河流、瀑布、湖泊等。冰岛众多的冰川是其水资源的源头。研究发现,第四纪时期冰岛地区是北半球高讳冰盖的中也地带且现在其岛内高山上还有现代冰川存在,被认为是除南极和格陵兰岛以外最大的冰川储藏地,其近乎1/8区域被冰川所掩盖。冰岛属温带海洋性气候,较同韩度的其他地方温和。全岛冬季气湿并不低,平均温度约为零下2度,日照极短;而夏季全岛平均气温是10度，日照时间相比冬季长。

2.2北大西洋海域环境概况

北大西洋深层水对全球气候变化影响重大,历史文献表明,当北大西洋地区发生冰融水事件时,低温低盐的冰融水流入进入深层水,这将改变深层水的水文属性,使原来能保持平衡的深层水密度降低,北大西详深层水的形成将被削弱,其推动温盐环流的能力被阻碍,这些导致全球多次发生气候突然变冷事件。北大西洋深层水主要产生于拉布拉多海和北欧海等海域,其主要表现在2个方面即产生和推动。其产生主要原理表现为暖水团在此地向大气输送大量热量,进而海水本身温度迅速下降,且海水的蒸发也导致了其水文环境变成了高盐。此时海水的水文属性是低温高盐和高密度,这种海水开始下潜形成北大西洋深层水,这将推动原来的深层水向低绅度地区转移,并在低绅度受太阳福射变热并上升成表层水,从而完成了湿盐环流的循环。由此可见,该地区深层水的形成及其强弱对全球温盐环流影响至关重要。

第三章材料与方法...............17

3.1样品来源...............17
3.2样品前期处理及其鉴定...............18
3.测年...............19
第四章主要硅藻属种及其环境意义...................25
第五章MD99-2271孔鉴定结果及其分析...............35
5.1样品聚类分析...............35
5.2硅藻Rw/wc值及其曲线分析...............39

第六章冰岛北部陆架末次冰消期以来古海洋环境演变

6.1末次冰消期以来古海洋环境重建

硅藻Rw/wc值在该阶段呈现长期上升的特点,但早期曲线波动较大指示了此时表层海水温度的不稳定,说明此时冷暖水团在表层与底层相互交替的现象;待海水交替稳定后,硅藻Rw/wc值就基本处于最高水平,几乎没有波动现象,表明此时是冰岛北部陆架地区末次冰锥期W来气候最稳定和平均温度最高的时期,这些特点都与前人有关全新世大暖期的研巧相吻合(图12)。该时期格陵兰冰芯氧同位素曲线变化不大且保持在一个稳定的状态,表明这是一个稳定的暖期。MD99-2269夏季表层海水温度变化与Rw/we值变化虽在个别阶段有差异,但均反映了该时段是一个高温的时期,即平均温度为12度,相较新仙女木的平均温度8°C,温度上升了4°C之多,导致温度的变化主要因素是印明格暖流的増强,反映了此时冰岛周边海域海流系统是以印明格暖流为主导的格局。至于8200cal.yrBP的冷事件在桂藻Rw/wc值曲线中并没有明显的发现。

6.2MD99-2271孔末次冰消期以来古环境演变影响机制
由于冰岛北部陆架海域地处全球温盐环流冷暖交汇之处,异常敏感,全球的气候变化在此处有很明显的放大作用,因此对冰岛北部陆架海域古海洋环境演变及其气候变化事件的研巧不能只着眼与此地,还要与极地众多的冰盖消融、北大西洋深水环流、全球温盐环流和太阳福射强度等相结合探讨。从上个世纪屯十年代开始,人们就对末次冰消期以来的气候变化存在周期性的变化及其旋回等气候突变事件的内部运行机制和主导因素非常感兴趣,并进行了大量的研究工作。现在对其探讨主要集中在太阳活动强度变化、北大西洋深水环流和全球溫盐环流等原因和机制上。

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第七章总结

尽管本文根据MD99-2271孔沉积物珪藻分析结果,重建了冰岛北部陆架末次冰消期以来古海洋环境的演变情况,探讨了气候变化的原因机制,但由于笔者水平有限、能力不足以及其他主客观原因的影响,本文还是存在着一些问题与不足,有待今后进一步深入研究。(1)只对MD99-2271化的珪藻数据进行初步的聚类分析,定性描述了其各种珪藻含量的变化,对其所反映的该地域环境参数变化的解释不够清楚和深入。如果有可能可试着建立该孔的珪藻群落-现代环境变量数据库,并运用转换函数等定量分析手段,对珪藻群落的变化进行更加科学、严谨的分析与讨论。由于研究的方向与手段等原因,本文只是提取了MD99-2271孔海洋沉积物样品的珪藻记录,没有得到该孔如化学元素、粒度、冰箱碎屑沉积物通量、磁化率、有孔虫等其它古海洋环境研究指标记录,未能对该孔的珪藻记录进行对比与验证,仅仅是利用珪藻记录恢复了冰岛北部陆架海域末次冰消期以来古海洋环境演变。希望以后有时间可以试着从剩余的沉积物样品中提取其他的研究指标来与珪藻记录进行对照。

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参考文献（略）

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本文编号：83086