中国西南地区近千年高分辨率纹层石笋记录研究

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近千年以来的全球气候变化一直是国内外学者研究的重点,中世纪暖期和现代暖期的对比研究,对分析当前气候变暖背景下亚洲夏季风的演变过程具有很好的指示意义。我国学者在近千年气候变化的研究中贡献了大量高分辨率石笋记录,这为该时段的研究创造了有利条件,但针对中世纪暖期(Medieval Warm Period,MWP)、小冰期(Little Ice Age,LIA)和现代暖期(Current Warm Period,CWP)的划分,各阶段亚洲夏季风的演变模式以及各阶段亚洲夏季风的控制机制一直存在争议。此外,近百年来亚洲夏季风的减弱也是季风研究中十分重要的方向,人类活动对亚洲夏季风的影响较为模糊。以上问题的解决,对近千年来亚洲夏季风的研究具有很大帮助,也对未来亚洲夏季风的预测提供依据。本文以采自中国西南地区(重庆市酉阳自治县)天坑洞的石笋TK22-1为研究对象,利用精确的230Th测年和石笋荧光纹层定年技术以及氧同位素指标建立了近千年来高分辨率亚洲夏季风演变历史。同时利用纹层定年技术对LIA的开始阶段进行纹层计年,为之后LIA开始过程的标定提供参考。通过与高分辨率气候重建指数、气象观测结果和全球多种古气候记录进行对比研究,本文对亚洲夏季风在近千年来的演变特征和驱动机制进行了深入的探讨。得出以下结论:(1)近千年来,亚洲夏季风在不同时期、不同地区的强度存在一定差异,主要表现为两种模态:模态1,在中国西南部地区,MWP时期亚洲夏季风最强,LIA和CWP前期亚洲夏季风较弱;模态2,在中国南部地区,CWP时期亚洲夏季风最强,MWP时期亚洲夏季风强度与LIA时期相近。(2)在年代际尺度上,天坑洞石笋TK22-1δ18O序列记录了9个显著的弱季风事件。MWP和CWP时期,弱季风事件与太阳辐射减弱和北半球降温事件发生时间相近,这表明太阳辐射的显著下降对季风强度影响较大。LIA时期,亚洲夏季风与太阳辐射存在一定差异,该时期大气环流的变化可能对亚洲夏季风影响较大。(3)天坑洞石笋TK22-1δ18O记录表明,LIA开始阶段为1340~1460 AD时期,纹层定年的相对年龄为119±2年。此外,MWP至LIA的转换阶段期间,亚洲夏季风强度持续减弱,并伴随两阶段的明显变化。该阶段亚洲夏季风的演变与太阳活动的两阶段减弱,以及北大西洋涛动指数的持续偏负等受到北大西洋海温降低及其所导致的海冰面积扩大的影响。(4)近百年来亚洲夏季风存在明显的减弱趋势,同时伴有两次显著的弱季风事件。研究结果表明,人类活动对亚洲夏季风的影响不容忽视。
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