近2000年来东亚季风演化特征的浙中石笋记录

来源 :浙江师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lizhaoxin1983
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过去2000年气候变化成为近年来古气候研究的热点,本文基于浙江宋崖洞SY6石笋9个230Th年龄和300个氧同位素数据重建了224~1862AD时段浙江地区约5.4年分辨率的东亚夏季风序列。SY6石笋δ18O记录与同一洞穴石笋δ18O具有较好的重现性,说明SY6石笋基本上在同位素平衡分馏状况下沉积。为确认宋崖洞石笋δ18O气候意义,本文将金华市旱/涝指数与宋崖洞石笋δ18O进行对比分析,发现两者具有较好的对应性,并且石笋δ18O与金华市夏季降水量(5-9月)亦存在较好的对应性,综合石笋δ18O已有研究结论,认为在百年-数十年尺度上SY6石笋δ18O反映东亚夏季风降水量变化是大致可信的,当石笋δ18O偏负时,东亚夏季风降水增强,东亚夏季风强度增强,反之则反。亚洲季风区不同石笋记录在千年-百年尺度上具有较为一致的趋势特征,但在数十年尺度上表现出降水区域差异,可能与西风带南北移动及其滞留时间长短相关,造成在短尺度上不同区域出现季风降水空间差异。SY6石笋生长时段包含了黑暗时代冷期、中世纪暖期和小冰期三个气候特征时段,东亚季风降水显示出先增强后轻微减弱趋势,小冰期时段季风降水虽有所减弱,但在1750AD之前减弱程度并不显著,1750AD之后出现显著弱季风降水现象。SY6石笋δ18O清晰地刻画出晚唐弱季风、北宋强季风、晚元弱季风以及晚明弱季风等显著弱季风事件。此外,将重大干旱事件、战争高频时期以及著名农民起义事件标定在SY6石笋时标上,发现以上事件均出现在石笋δ18O偏正时,东亚季风降水减弱,表明文明演化与季风气候联系紧密,也进一步印证了SY6石笋δ18O准确地捕捉到数十年尺度甚至更短尺度的东亚季风降水振荡。通过功率谱分析得出SY6石笋具有显著的545年、182年、121年、18年、11~13年,除545年周期外,分别接近太阳活动的200年、123年、22年和11年周期。小波分析亦显示出显著的~11年和121~200年周期,印证了近2000年来太阳活动对东亚季风气候起重要的调控作用。SY6石笋与冰芯10Be记录和太阳总辐照度记录呈反相位关系,可能是南半球海洋潜热释放影响北半球亚洲季风大约需100年造成,当将SY6石笋δ18O记录向后移动约100年,发现强太阳活动时期对应强东亚季风降水时期,表明在百年-数十年尺度上太阳活动调控东亚季风存在滞后性。其次,火山活动强烈时期,气候多为冷期,但东亚季风降水貌似并未表现出显著的减少,反而呈现出次一级强季风水文循环,表明温度和降水并非同向变化,不同区域水热配置可能存在差异。宋崖洞季风降水水汽主要来源于太平洋海域,本文研究发现热带辐合带降水指数与SY6石笋δ18O基本上呈同步变化,当热带辐合带北移时,东亚季风降水增加,反之则东亚季风降水减少。高分辨率的ENSO记录与SY6石笋δ18O具有良好的对应性,且在数十年尺度上亦表现出较好的耦合关系,偏El Ni?o状态时,东亚季风降水增多;偏La Ni?a状态时,东亚季风降水减少。此外,东亚季风还与太平洋年代际涛动和亚洲-太平洋涛动联系密切,太平洋水汽运动在东亚季风气候变化中扮演了重要角色。
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