亞洲石筍記錄的全新世氣候變化及全新世適宜期問題.pdf

1、亞洲季風(fēng)系統(tǒng)在全球水汽和能量循環(huán)中扮演了重要角色，是聯(lián)系陸地(包括極地)、海洋、大氣的紐帶，因此成為全球最具活力的氣候系統(tǒng)之一。印度和東亞季風(fēng)是亞洲季風(fēng)的兩個(gè)子系統(tǒng)。雖然兩季風(fēng)系統(tǒng)與高北緯氣候的聯(lián)系以及對(duì)冷暖事件的精確標(biāo)定已取得重大進(jìn)展，但是兩氣候系統(tǒng)的氣候變化相位關(guān)系、演化規(guī)律及全新世適宜期的起止時(shí)間和變化特點(diǎn)一直存在爭議，有賴于全球范圍內(nèi)尋找更多的高分辨率氣候記錄。本文利用石筍研究材料的優(yōu)勢，從中國東北地區(qū)--長江中游地區(qū)--西南地

2、區(qū)大范圍區(qū)域來綜合研究亞洲季風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部的變化規(guī)律以及和全球氣候變化之間的耦合關(guān)系及動(dòng)力學(xué)機(jī)制。
　　 在全新世，黃土/古土壤、湖泊泥炭等記錄表明印度和東亞季風(fēng)系統(tǒng)從軌道到十年尺度上呈反相位變化。雖然近些年來高質(zhì)量石筍研究表明亞洲兩季風(fēng)系統(tǒng)至少在百年尺度上具有相同的變化節(jié)奏，但在地域上它們都處在兩系統(tǒng)的邊界匯合區(qū)。文中利用東北本溪3 支、長江中游2 支、西南2 支和阿曼1 支石筍進(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)果表明：所有曲線整體的演化趨勢與當(dāng)?shù)?/p>

3、太陽輻射能量變化相對(duì)應(yīng)。11.4-10.2 ka 隨著太陽輻射增加，石筍δ18O 迅速偏負(fù)，幅度達(dá)1.5‰，表明季風(fēng)強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)；10.2-5.7 ka所有δ18O 偏到最負(fù)，本溪石筍NH5、貴州D4、DA、和湖北HS4和阿曼Q5 δ18O 平均值分別為-9.26‰、-8.87‰、-8.62‰、-9.43‰和-1.88‰，是整個(gè)全新世夏季風(fēng)最強(qiáng)盛時(shí)期，與太陽輻射的峰值相對(duì)應(yīng)；5.7 ka 以來隨著太陽輻射能量的降低，夏季風(fēng)強(qiáng)度逐漸減弱。

4、這種對(duì)應(yīng)關(guān)系表明東亞與印度夏季風(fēng)在軌道尺度上呈同相位變化。
　　 關(guān)于適宜期的持續(xù)時(shí)間和空間變化模式歷來存在爭議。早期眾多學(xué)者認(rèn)為適宜期的起止時(shí)間偏晚，為8.5-3.0 kaBP；近來又有學(xué)者認(rèn)為適宜期在中國不同的緯度發(fā)生的時(shí)間也不同；
　　 也有人持相反態(tài)度，認(rèn)為在各地起止時(shí)間一致，為10.0-5.0 kaBP。在不同地點(diǎn)適宜期的起止時(shí)間、表現(xiàn)特征總存在一些差異，一方面可能體現(xiàn)了不同的局地地形、植被、水文條件等對(duì)區(qū)域水

5、熱條件的不同反饋；另一方面則可能暗示了不同的沉積序列、測年材料之間難以進(jìn)行精細(xì)的對(duì)比。本文嘗試通過同一種研究材料——石筍，從不同區(qū)域(東北地區(qū)到長江中游及云貴高原和阿曼)的石筍記錄來探討亞洲季風(fēng)區(qū)全新世適宜期的氣候變化特點(diǎn)。結(jié)果表明適宜期在亞洲季風(fēng)區(qū)沒有明顯的穿時(shí)性，在各地發(fā)生的時(shí)間大體一致，為10.2-5.7 kaBP。
　　 施雅風(fēng)等(1992)通過多種地質(zhì)記錄表明8.5-3.0 kaBP 為全新世大暖期，且7.2-6.0

6、kaBP為大暖期的鼎盛階段。然而，眾多記錄表明在大陸冰蓋消融的全新世，太陽能量輸出變化成為季風(fēng)變化的主動(dòng)力，大約11.0-9.0 ka 北半球太陽輻射達(dá)到最大值，亞洲季風(fēng)強(qiáng)度、中部干旱區(qū)有效濕度增至最大，為大暖期鼎盛階段。本文多支石筍記錄也表明大暖期鼎盛階段與太陽輻射最大值相對(duì)應(yīng)，對(duì)7.2-6.0 kaBP 為大暖期的鼎盛階段的結(jié)論提出質(zhì)疑。
　　 本文通過綜合對(duì)比亞洲高分辨率石筍氧同位素記錄，發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域石筍δ18O在軌道甚至