云南西部高分辨率石笋记录的近千年来印度夏季风的变化

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印度季风(也称西南季风)是亚洲季风系统的重要组成部分,也是我国西南地区降水的主要来源,因此,印度季风对该区域的社会经济与生态环境的发展极为重要。过去千年以来夏季风(降水)的变化与驱动机制,是评估全球变暖背景下区域未来降水响应的重要参考依据。关于近千年来印度夏季风的重建记录有很多,但是对于其演化特征与驱动机制的认识始终存在诸多分歧,原因在于样品的年龄误差较大、已存在的记录较少且分辨率不足。我国现有的近千年来高分辨率石笋记录在云南地区分布较少,特别是云南西部典型的印度季风区内仍是空白,选择该地区作为研究区域可以弥补印度季风区气候记录的不足,可以进一步了解近千年来印度季风区世纪-年代际尺度的演化特征,为预测该区域未来气候变化提供科学依据。本文选取云南司岗里洞的两支石笋SGL1与SGL4,基于21个230Th年龄和813个氧同位素数据,重建了我国西南地区近1400年来印度夏季风的演化过程并讨论了其可能的驱动机制,主要得到以下几点结论:(1)司岗里石笋氧同位素反映印度夏季风(降水)的强弱(多寡)的变化。石笋SGL1和SGL4的氧同位素时间变化序列重建了该地区近1400年来夏季风降水的变化,石笋SGL4氧同位素呈现出显著的世纪-年代际尺度波动特征。(2)在世纪尺度上,SGL4石笋氧同位素记录了印度夏季风自中世纪暖期到小冰期气候变化由强变弱的过程;对比同一季风区的其他高分辨率石笋记录,云南司岗里洞石笋SGL4的氧同位素变化与Qunf洞、Sahiya洞、Jhumar-Dandak洞等石笋氧同位素记录大体趋势一致,但在1300-1400AD时段呈现相反的变化趋势。(3)在年代际尺度上,近千年来的4个显著的弱季风事件(10101098AD,12801330AD,16001730AD,17501830AD)与Jhumar-Dandak洞存在相似的波动,但是与印度季风区其他石笋氧同位素记录差异显著,分析认为这可能是受降水量影响的结果,显示了我国西南地区与印度西北部、中部以及东北部夏季风降水在大陆分布的空间差异性。(4)对比印度季风区的司岗里洞石笋与东亚夏季风(EASM)区的万象洞、和尚洞、董哥洞石笋氧同位素记录,可以发现云南西部与东亚夏季风区在近千年来的季风变化趋势大体一致,且在世纪-年代际尺度上变化相似。(5)司岗里洞石笋SGL4记录了印度夏季风从中世纪暖期到小冰期气候由暖湿到冷干的详细过程,在此期间所发生的不同程度的弱季风事件的时间多与太阳活动极小期的时段大体一致。同时,对比太阳活动记录(TSI、10Be)、北半球温度变化(NH-temp)、ENSO指数记录,结合功率谱分析结果,司岗里石笋记录支持太阳活动驱动的观点。
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