论文部分内容阅读
研究亚洲季风在千年-百年时间尺度上对全球气候突变事件的响应程度和方式,有助于进一步理解亚洲季风与南北半球和高低纬气候变化之间的联系,对深入探究亚洲季风演变的动力学机制具有极其重要的意义。对数十年时间尺度亚洲季风变化的研究,对于认识短尺度气候演变规律,实现现代气候变化的预测具有重要的应用价值,尤其是在全球变暖的背景下,气象灾害频发,对于数十年尺度亚洲季风气候变率的研究,意义更为显著。本文基于湖北落水洞石笋（编号LS46）和永兴洞石笋（编号YX108）,分别重建了亚洲季风在24.16-0.39 ka B.P.和123.24-121.22 ka B.P.演变过程;石笋LS46完整的覆盖了冰量最大的末次盛冰期、冰量迅速消融的末次冰消期和冰量最小全新世暖期,整根石笋共有17个年龄控制,平均分辨率为14 a,完整的记录了末次盛冰期以来的各千年和百年尺度事件;石笋YX108全长1840 mm,整根石笋生长速率较快（约1 mm/a）,生长层清晰,共有4个绝对年龄控制,平均分辨率为1a,使研究末次间冰期亚洲季风数十年尺度变率成为可能;因此,本文基于两根样品独特的生长时期和分辨率优势,以期研究亚洲季风在千年、百年到数十年时间尺度上的气候演变特征。在千年时间尺度上,我们采用Rampfit法探讨了在不同冰量条件下,末次冰消期的Hs1、YD和全新世的8.2 ka、4.2 ka事件的相对振幅,我们发现YD事件的振幅约是Hs1的1/2-2/3,是8.2 ka事件振幅的2倍,8.2 ka事件振幅稍微高于4.2 ka事件,两者振幅约是1:1的比例关系;在缺少连续覆盖盛冰期、冰消期和全新世的高分辨石笋δ18O记录的前提下,我们采用相同的方法分别对LS1石笋记录的Hs1、YD和DA石笋记录的8.2 ka、4.2 ka的事件振荡幅度进行验证,其结果进一步支持了我们结论。在百年时间尺度上,石笋LS46在中晚全新世清晰的记录到数个百年时间尺度的弱季风事件,这些弱季风事件和石笋DA具有良好对应关系,表明百年时间尺度上,石笋LS46记录的亚洲季风具有区域一致性;除此之外,石笋LS46还记录到5个百年尺度δ18O异常偏负的时期,这些强季风事件振幅超过0.5‰,平均持续时间约500 a,而具有更高分辨率的石笋DA对于LS46记录的强季风事件响应较为微弱;我们认为这种负偏可能响应于局域性气候变化,受到区域气温和降水的共同影响。在数十年时间尺度上,YX108石笋δ18O大体跟随65oN夏季太阳辐射的变化,从去趋势的石笋Δδ18O中识别出28个十年际尺度的季风气候旋回。这些旋回的平均振荡幅度超过0.8‰,持续时间50到80年不等（平均约64年）,与中晚全新世和末次冰期发现的亚洲季风变化特征十分相似。小波分析也显示,末次间冰期亚洲季风存在显著60年准周期,这为评估在全新世发现的亚洲季风60年准周期变化特征是否存在于更老时段提供了进一步证据。上述研究表明亚洲季风60年准周期特征不仅出现在近现代,而且存在于末次间冰期,甚至可能是亚洲季风系统在冰期间冰期旋回过程中的固有属性。研究发现太阳活动以及北大西洋多年代际振荡的相互作用可能是亚洲季风60年准周期的主要原因。