万象洞石笋记录的MIS5c-5b期亚洲夏季风演变研究

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过去全球变化研究的主要目的是为预测和模拟未来气候变化提供参考。东亚季风系统是全球气候系统的重要分支,其通过海-陆-气的相互作用制约着季风区人类的生存和农业发展,尤其是我国大部分人口及农业区均分布在季风区,季风降水的多寡关系到国计民生的方方面面,因此季风强度的预测将变得十分紧迫和必要。海洋氧同位素5阶段(MIS5)是距当代较近的一次暖期,其末次间冰期-冰期转变提供了目前我们所处的间冰期结束过程最近的自然相似性,对理解早先暖期结束时气候变化的实质、时间和随后的环境效应大有帮助,是进行未来气候变化模拟的前提条件,可以作为当今气候条件的参照。因此,MIS5时期东亚季风研究有着极其重要的现实指导意义。本文根据亚洲季风边缘区武都万象洞一根长360mm石笋(WX0541A)的6个230Th年代和828个δ180数据,建立了 104,107~91,858 a B.P.期间高分辨率和高精度亚洲季风变迁的时间序列。通过与中国东部季风腹地山宝洞和现代西风控制区科桑洞的石笋δ180记录对比发现,三者的变化模式在研究时段内具有相似性。三个洞穴石笋同位素在MIS 5c中期相当于Greenland D/O 23暖阶段的偏负阶段,从南到北显示出逐渐偏负的趋势,是季风降水大陆效应的真实反映;而在96,495~92,562aB.P.之间同位素的偏重阶段,万象和科桑石笋同位素组成相近并偏正三宝洞的δ18O值,偏离了亚洲夏季风的内陆入侵规律,可能与MIS5b太阳辐射降低时期万象洞和科桑洞地区可变的季节性降水或者加入的西风降水有关。万象洞记录在轨道尺度上呈现出明显的准20ka岁差周期,而且其变化趋势吻合于65°N太阳辐射曲线,表明东亚夏季风强弱变化受到北半球夏季太阳辐射能量驱动。MIS5c期东亚夏季风于101ka开始减弱,WX0541A石笋δ18O在5ka中持续正偏约4%。,此时太阳辐射能量减弱,北大西洋发生冰漂碎屑事件,格陵兰温度同步降低,南极地区则开始升温,巴西季风降水亦缓慢增加,南北半球表现为明显的“跷跷板”(see-saw)模式,这可能与热带辐合带(ITCZ)的南北移动及AMOC的减弱/停滞有关。而且,万象洞石笋记录的D/023事件δ18O偏正于D/021及D/024约1.5%。,可能源于发生在106kaB.P.的一次较强的冰漂碎屑事件,其不仅使得亚洲夏季风迅速减弱,C23冷事件发生,而且抵消了一部分太阳辐射能量,使D/O23石笋δ18O无法达到D/O24及D/O21的高值。所以,北大西洋冰漂碎屑事件的发生,可能触发了类似的千年尺度气候事件。
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