200年来海南新村潟湖台风事件的重建

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台风及其引起的强风、暴雨、风暴潮是我国的主要的自然灾害之一,对沿海地区造成巨大的经济损失和人员伤亡。在全球变暖的背景下,台风活动更加异常、更难于预测。因此,对台风历史及其规律、机制的研究,在对未来台风频率、强度以及路径的预测,降低台风自然灾害造成的巨大损失方面具有重要的现实意义。然而,详细的器测台风记录时间相对较短,而长期的台风历史档案又分散零星且不连续,不利于对台风的预测研究。对台风的研究迫切需要时间尺度更大、更连续的台风记录。因此,本文为以台风频发地——海南岛的潟湖沉积物作为研究对象,基于沉积柱中的粒度、地球化学指标的高分辨沉积研究。通过研究沉积物中粒度参数、δ13C、δ15N以及C/N比值的变化规律来识别风暴沉积层,并结合该区域的台风历史文献记录,多指标交叉综合验证重建新村潟湖200年来的台风活动。主要研究结果如下:1.陵水新村潟湖沉积柱LSXC-S1的平均沉积速率为0.34 cm/a。2.通过粒度数据分析发现新村潟湖湖心区的沉积物组成以粉砂为主。对沉积柱LSXC-S1的144个样品的粒度数据进行端元模型分析,粒度数据分解为4个端元组分。该模型对粒度数据总解释量为99.5%,EM1、EM2、EM3、EM4对整体样品粒度的解释量分别为7.73%、14.84%、70.75%、6.67%。通过对端元组分特征曲线进行讨论分析,EM1代表的是长距离大气粉尘沉积或河流搬运沉积;EM2代表的是降雨冲刷的地表径流颗粒沉积;EM3代表的是潮流与波浪共同作用下再悬浮颗粒沉积;EM4则是台风活动所引起的强水动力事件沉积。3.通过对沉积柱LSXC-S1 144个样品的地球化学元素(TOC、TN、C/N、δ13C以及δ15N)分析,发现新村潟湖自1920年以来受海洋物质的影响明显增大。结果还显示近十年来,潟湖受人类活动的影响明显增大。4.通过研究粒度指标(平均粒径、EM4、分选系数、<3Φ的粗颗粒成分)、地球化学指标(TOC、TN、C/N、δ13C以及δ15N)的变化,识别了沉积柱LSXC-S1中的风暴沉积,重建了自1806年至2016年间共22个台风时期。其中1855~1990年与1955~1986年期间则为当地台风的低潮期,而1900年后影响新村潟湖的台风频率与强度明显的增加。
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