河南西部地区树轮稳定碳氧同位素研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pastleaves
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
众所周知,中国是一个深受亚洲季风影响的国家,亚洲季风的强弱变化带来的洪涝及干旱深刻影响了人类生存和自然生态系统。而中国中部平原地区作为中国一个重要的地理分区,其气候变化,尤其是极端气候灾害事件的发生必然会对这一地区的经济发展和社会秩序产生严重的影响。因此了解该地区的气候演变历史,增加对现阶段气候状况的认知,对预测未来气候演变对人类生产生活的影响有着极为重要的意义。  树轮稳定同位素作为近年来树轮学领域的一个新兴分支,因其自身的生理机制及控制因素,成为了解年代际、年际甚至季节时间尺度上古代和现代环境气候变迁的有力工具之一。加之近年来国内开展的树轮同位素研究工作多是在北方干旱半干旱区及青藏高原地区,针对中部平原地区开展的树轮同位素研究则相对较少。  基于以上的研究背景,我们在位于中国中东部的河南省鲁山县尧山地区开展了油松树轮的样本采集工作。在精确定年的基础上,我们选取了五棵合适的样芯分别建立了树轮稳定碳、氧同位素年表,对年表进行气候响应分析,讨论影响树轮同位素变化的外界环境因子(包括平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量、相对湿度、人类活动干扰等),分析极端灾害事件(旱涝灾害等)和ENSO事件等的响应情况,深入了解这些变化背后的动力学机制,探讨亚洲夏季风在该地区的变化状况及大范围影响。同时讨论环境因子对树轮同位素的影响机理和影响程度,从而为更好地利用树轮稳定同位素恢复历史气候环境变化提供良好的依据。具体研究成果如下:  1、按照树轮纤维素提取程序对所选样芯进行化学处理、上机测试,分别建立了尧山地区1835-2008年的树轮氧同位素年表及1901-2008年的树轮碳同位素年表,描述了它们各自的变化特征。  2、设计合理的实验对树轮气候学研究领域中的“幼龄效应”进行了初步探讨,发现研究地区树轮氧同位素并不存在“幼龄效应”,而碳同位素则表现出明显的“幼龄效应”。  3、利用周边气象站数据与同位素年表作响应分析,发现树轮氧同位素与当地4-9月平均相对湿度相关显著(N=52,r-=-0.638,p<0.0001),设计线性回归方程重建了该地区自1835以来的水分状况变化历史。树轮碳同位素与当地2-5月平均最高气温相关显著(N=51,r=-0.645,p<0.0001),设计线性回归方程重建了该地区自1901年以来的气温变化历史。  4、探讨了研究区树轮同位素与大空间尺度气候要素的联系,发现研究区树轮氧同位素在一定程度上继承了大气降水氧同位素,并与亚洲夏季风、ENSO等多种海气指标有着紧密的联系。树轮碳同位素与太阳活动及ENSO事件有着一定的联系,在年际尺度上与总太阳辐照度、太阳黑子数显著相关。碳同位素曲线的部分波峰俗对应于ENSO的冷暖事件。  5、尧山地区相对湿度的变化大多很好地对应了历史变化时期的极干/湿年。自1930年以后有一个明显的下降趋势,这一趋势与过去60余年黄土高原其它地区季风降水减少的趋势是相吻合的。结合功率谱分析、小波分析、EEMD分析及空间相关分析,认为尧山地区相对湿度变化背后的驱动机制可能是ENSO通过影响亚洲夏季风,进而影响了季风带来的降水,从而影响了该地区的水分变化状况,而这一系列的变化很好地被记录在了树轮δ18O中。相对湿度与CRU数据集的空间相关表明研究区在一定程度上可以代表中国中北部大多地区的水文变化。  6、尧山地区最高气温的重建序列很好地捕捉到了20世纪的一个增温趋势,尤其是最近60年以来的增温。最高温与CRU数据集的空间相关显著,证明该地区的最高气温变化具有一定的区域代表性。通过重建最高温与SST的空间分析,发现与西太平洋、印度洋及北大西洋等区域的海表温度相关显著,其中与西太平洋海表温度相关最为显著,表明这一区域气温可能主要受西太平洋海温控制。此外,将过去100年间强的厄尔尼诺事件发生的年份与重建曲线对比,发现大多厄尔尼诺事件发生于重建曲线的高温区域。
其他文献
我们正处于信息时代,知识时代。当今世界社会经济的发展是一场全球性的经济竞赛,将影响人类社会的发展和命运。这场经济竞赛实质上是知识的竞赛,人才的竞赛。当前,我国正在
河流是地表物质侵蚀、搬运和沉积的重要自然营力,河流的形成和演化是特定的地质构造背景和生物气候综合作用的产物。在地质和水文尺度上,河流是全球淡水和CO2循环的重要场所,
学位
它日错地区是措勤盆地海相沉积储层中重要的发育区域,区域内下白垩统地层被认为是措勤盆地重要烃源岩。本文以沉积地质学和有机地球化学理论为基础,针对它日错地区下白垩统(
礁滩储层是我国海相碳酸盐岩油气勘探的重要目标,也是我国油气产能的重要接替领域之一。由于礁滩储层储集空间类型多样,非均质性极强,依靠常规测井判别其沉积相非常困难。成像测
老挝钾盐资源丰富,且其钾盐矿床沉积序列完整。论文选择万象平原那单矿段钾盐矿床含矿地层作为研究对象。通过对该地区元素地球化学特征的分析,来探讨该矿床成矿物质来源和矿
郯庐断裂带是中国大陆东部的一条巨型走滑断裂带,它的形成与演化是研究中国乃至欧亚板块东部中生代以来构造演化和动力学背景的关键。郯庐断裂带南段是郯庐断裂带的重要发育
西藏冈底斯带成矿带产出铜资源量超过3000万吨,为我国重要的矿产资源接替基地。朱诺斑岩铜矿,是近年来在冈底斯成矿带最西端新发现的、铜储量超过200万吨的特大型斑岩铜矿,其大
苏北地区在过去的考古发掘中一直存在悬而未决的难题:即至今未发现7kaB.P.以前的新石器时代遗址。近年南京博物院在对苏北邳州市梁王城遗址的发掘过程中,在宋元文化层之上发现
本文应用地球化学分析技术,在前期研究的基础上,补充采集塔河油田艾丁地区(含塔河10、12区)及托甫台地区共34件原油样品,通过各项地球化学实验分析,对艾丁地区(含10、12区)及