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季风的研究对于理解人类生存环境的演变具有重要意义,而季风在海洋中的影响直接表现为海岸上升流。南海作为亚洲夏季风的最早爆发区,已成为东亚季风研究的主要海区。而南海以往的研究大多集中在北部和东部陆坡,且主要以古环流、古温度、碳酸盐溶解旋回、表层和深层水演变为主,对南海南部特别是西部陆坡的研究甚少。现代南海研究表明东亚夏季风在南海西部越南岸外引起大面积的海岸上升流,对这一上升流的研究有助于恢复东亚夏季风的演变过程。所以本次工作选取位于南海越南岸外现代夏季上升流区的17954—3柱状样为研究对象,在微体化石定量分析的基础上,结合地球化学数据,从沉积学、上部水体和底层水性质等几方面讨论该区的上升流变化,并进而讨论晚第四纪东亚季风的演变。
沉积学的研究以碳酸盐溶解旋回为主,通过对碳酸盐溶解旋回影响因素的分析,发现该柱状样的碳酸盐曲线表现为以溶解作用为主的“太平洋型”。且在间冰期,特别是氧同位素5期,当深海溶解作用较强时,碳酸盐通量较高,同时有机碳通量也较高,说明该区间冰期的碳酸盐通量主要受表层初级生产力的影响。
讨论表层海水垂直结构时发现,利用浮游有孔虫转换函数求取的表层海水古温度值在氧同位素5期时较低;通过浮游有孔虫浅层和深层水种的变化以及转换函数讨论温跃层时得到,在间冰期,尤其是氧同位素5期时温跃层较浅;同时浮游有孔虫冷水种N.pachyderma,G.inflata和上升流属种N.dutertrei,G.bulloides含量较高。
底栖有孔虫的定量研究发现,底栖有孔虫通量、内生种与表生种比值和指示高生产力的属种B.aculeata含量等在氧同位素5期均为高值,且由氧同位素5期到氧同位素1期逐渐减小。说明该区在氧同位素5期时生产力较高,并且从氧同位素5期向氧同位素1期逐渐减小。
通过讨论认为,在间冰期、特别是氧同位素5期时该区表层海水出现低温、浅温跃层、高生产力的状况,标志着上升流的存在,并且此上升流由氧同位素5期向氧同位素1期逐渐减弱。由此说明东亚夏季风在间冰期增强,且有由氧同位素5期向氧同位素1期逐渐减弱的趋势。
上升流是季风在海洋中的直接反映。随着“全球变化研究”的进一步深入,南海上升流在揭示东亚季风的演变过程中将起到更加重要的作用。