福建仙云洞石笋记录的新仙女木突变事件结束时的缓变特征

新仙女木（Younger Dryas,简称YD）事件是发生在末次冰消期升温过程中北半球的一次急剧降温事件。文章基于福建西部仙云洞石笋（编号：XYⅣ-14）9个高精度²³⁰Th年龄和233个氧同位素分析,建立了12.68~11.25 ka B.P.时段平均分辨率达7 a的东亚夏季风强度的演变序列。该石笋氧同位素记录最为显著的特征是在11.89~11.51 ka B.P.时δ¹⁸O在380±95 a内偏负约1.3‰,指示了YD事件缓慢的结束过程。与基于年层时标的我国北方苦栗树洞、南京葫芦洞和神农架青天洞石笋记录对比发现,仙云洞记录的YD结束过程的时间（380±95 a）明显比苦栗树洞、葫芦洞和青天洞记录（38 a、10 a和11 a）长300多年。仙云洞石笋所记录的YD事件缓慢结束的特征与低纬菲律宾Palawan洞穴石笋记录十分相似。分析结果表明,受热带西太平洋海气耦合的影响,低纬水文循环过程的变化比高纬的气候突变要缓慢的多。

     

大兴安岭地区新仙女木事件的表现特征

新仙女木事件是末次冰消期期间发生的一次气候转冷事件,该事件对整个北半球的中高纬度地区的气候变化有明显的影响。然而,在该事件造成东亚中高纬地区温度下降的统一认识下,对于其季节性特征仍较为缺乏认识。本文用大兴安岭中部月亮湖末次冰消期多指标记录,揭示了大兴安岭地区在新仙女木事件期间植被中的北方针叶林成分增加、森林发育、冬季温度下降、东亚冬季风明显增强。

     

青藏高原新仙女木事件的气候与环境

近年来的研究结果表明，发生于１１－１０ｋａＢＰ的新仙女木降温事件呈全球性变化，青藏高原在这一事件中气候与环境也发生了急剧变化，由于青藏高原巨大的高度和脆弱的冰冻圈结构，使新仙女木事件的敏感性和作用被放大了，这对同纬度地区和全球产生极大的影响。     

新仙女木事件在苏北盆地得胜湖沉积物中的记录

通过对苏北盆地得胜湖(DS)钻孔沉积岩心的研究,进一步证实新仙女木事件具有全球性的特征.根据对苏北盆地DS钻孔湖泊沉积物质量磁化率、粒度以及地球化学元素的分析,在DS钻孔下部584～512cm深度处,发现这一深度时段内质量磁化率突然降低,中值粒径保持较低水平,Sr的质量分数降低至最小值,w(Rb)/w(Sr)比值快速增...     

新仙女木事件在罗布泊湖相沉积物中的记录

通过对罗布泊CK-2钻孔湖相沉积物磁化率、粒度、碳酸盐和有机质含量的测定以及地球化学元素的多元统计分析, 探讨了我国西北极端干旱区域的环境对全球气候变化的响应.结果显示各代用指标均一致揭示了发生在12.8~11.6kaBP间非常明显的低温期, 且降温幅度大, 变化迅速.这次冷事件在时间坐标以及发生特点上都与格陵兰冰心记录的末次冰消期中的新仙女木事件相对应, 为新仙女木事件的全球性特征提供了新的证据.这说明在我国新疆的极端干旱区, 其气候与环境的变化也与北半球高纬度地区有着密切的联系; 由主成分分析结果, 揭示了我国西北地区的西风气候区有别于东南季风气候区的水热配置特点, 即冷期湿润, 暖期干旱, 并提出了该事件信号从北大西洋传送到罗布泊地区的潜在机制.      

晚冰期新仙女木事件的研究历史及现状

发生于１０－１１ｋａ左右的新仙女木事件是一次全球笥的气候态然变冷事件。目前的有关其成因的各种假说都不能完全解释它的形成机制。本通过对比世界各地有关此事件的地质记录，综合评判各种假说，目前关于此事件的成因尚未搞清。现有的知识表明，洋流的改变及与之相伴的随的海－气系统的重新调整。对理解此事件及与此类似的气候突发事件具指导意义。     

中全新世河南南阳石笋记录的百年季风干旱事件

基于河南南阳洞1支石笋的5个230 Th 年龄和186个氧碳同位素数据,建立了中全新世持续1 570a( 6 115～ 4 544a B. P. )较高分辨率东亚季风降水序列。在整个研究时段,石笋氧碳同位素曲线记录了3次弱季风事件,分别发生在5 830～5 720a B. P. 、5 350～ 5 080a B. P.、4 770～ 4 640a B. P. ,其中5 350～ 5 080a B. P.时段持续干旱,历时270a。在测年误差范围内,平均分辨率达4～ 5 a 的氧同位素曲线与相应时段树轮14 C残差曲线基本对应。功率谱分析表明: 南阳洞石笋具有显著的130a 周期旋回,与树轮Δ14 C( 132a )以及低纬地区其它石笋记录的周期变化基本一致,说明中全新世东亚季风降水在百年尺度上可能主要受太阳辐射驱动。      

河西走廊地质记录中的新仙女木事件及其前后古地理环境演变

新仙女木事件在河西走廊地区开始于 12 5 8ka·B·P ,结束于 9 4ka·B·P ,极盛期为11 0ka·B·P左右。新仙女木事件使河西走廊地区晚更新世末转温暖湿润的气候在 12 0～ 10 0ka·B·P之间发生间断。降温期间 ,突发性洪水、干旱、风暴、沙暴、尘暴极端事件和突发性火灾频繁发生。降水减少 ,湖泊干涸 ,生态环境恶劣 ,沙漠化日益严重。古地理环境的演变 ,影响和限制了动物群的繁衍和人类文化的发展。     

河西走廊地质记录中的新仙女木事件及其前后古地理环境演变

新仙女木事件在河西走廊地区开始于 12 5 8ka·B·P ,结束于 9 4ka·B·P ,极盛期为11 0ka·B·P左右。新仙女木事件使河西走廊地区晚更新世末转温暖湿润的气候在 12 0～ 10 0ka·B·P之间发生间断。降温期间 ,突发性洪水、干旱、风暴、沙暴、尘暴极端事件和突发性火灾频繁发生。降水减少 ,湖泊干涸 ,生态环境恶劣 ,沙漠化日益严重。古地理环境的演变 ,影响和限制了动物群的繁衍和人类文化的发展。     

Centennial-scale Asian monsoon variability during the mid-Younger Dryas from Qingtian Cave,central China

The regional climate correlation within the Northern Hemisphere in the cold/dry mid-Younger Dryas event (YD) remains elusive. A key to unraveling this issue is sufficient knowledge of the detailed climate variability at the low latitudes. Here we present a high-resolution (3-yr) δ¹⁸O record of an annually laminated stalagmite from central China that reveals a detailed Asian monsoon (AM) history from 13.36 to 10.99 ka. The YD in this record is expressed as three phases, characterized by gradual onsets but rapid ends. During the mid-YD, the AM variability exhibited an increasing trend superimposed by three centennial oscillations, well-correlated to changes in Greenland temperatures. These warming/wetting fluctuations show a periodicity of ~ 200 yr, generally in agreement with centennial changes in cosmogenic nuclides indicated by the ¹⁰Be flux from the Greenland ice. This relationship implies that centennial-scale climate changes during the mid-YD are probably caused by solar output and rapidly transported over broad regions through atmosphere reorganization.     

末次冰盛期东亚夏季风变化的重庆石笋记录

基于重庆小山岩洞XSY1石笋的5个²³⁰Th年龄和582个氧同位素数据,重建了23134~19345 a B.P.期间分辨率约6.5 a的东亚夏季风变化历史。此石笋δ¹⁸O记录的长期趋势逐渐负偏,在其上叠加了一系列千年-百年尺度季风振荡,呈现为4谷3峰的结构形态。重庆XSY1和南京MSD石笋δ¹⁸O记录在数百年尺度的反相关系表明冰盛期时东亚大陆东部水汽并非来自印度洋。与北高纬记录对比显示东亚季风的增强与减弱基本对应格陵兰温度的升高与降低时期,暗示在冰量最大时期东亚季风与北高纬气候仍密切联系。此外,XSY1的δ¹⁸O与冰芯¹⁰Be通量亦存在明显的对应关系,表明太阳活动对东亚季风的调控作用受冰量边界条件影响较小。功率谱分析结果显示出1011 a、722 a、460 a、337 a和163 a的周期,与太阳活动周期相近,进一步确认太阳活动对东亚季风的驱动作用。石笋XSY1与澳大利亚石笋MC-S2 δ¹⁸O记录在千年尺度呈反相位变化,表明冰盛期时东亚季风与全球其他气候系统的动力联系。

     

石笋记录的印度季风Heinrich 2事件结束过程

H2事件是发生于末次冰盛期的一次显著的气候突变事件,对理解千年气候事件和内部机制具有重要意义.然而,目前具有高精度和精确定年的H2事件气候记录依然很少,这在很大程度上限制了对H2事件起止时间、内部细节和触发机制的进一步研究.本研究基于印度东北部乞拉朋齐洞(Cherrapunji Cave)具有年纹层的石笋CHE-2 (总长940 mm)的21个U-Th年代、 2701条纹层的计数和259个δ18O数据,重建了25. 50~24. 76 ka B. P.和24. 38~22. 42 ka B. P.(99. 5~437. 0 mm样品段)期间石笋δ18O的高分辨率(24. 38~23. 08 ka B. P.时段平均分辨率8年,其他时段平均分辨率14年)、精确时间序列,刻画了印度东北部地区H2事件的结束过程和精细结构.研究表明,乞拉朋齐洞石笋记录的H2事件结束时段为 24. 280±0. 028~23. 436±0. 028 ka B. P.,共持续 844±3年,振幅约为1. 9‰,事件发生时间在误差范围内与东亚季风区石笋记录和格陵兰冰芯记录同步,在此期间,δ18O记录呈现了两次负偏过程(24. 28~24. 17 ka B. P.和23. 90~23. 44 ka B. P.)和一段相对稳定过程(24. 17~23. 90 ka B. P.),叠加了多个百年-十年际尺度的气候振荡.本研究得到的高分辨率δ18O精确时间序列对于改善气候模型和检验气候事件假说有一定意义.从亚洲季风区与高纬地区同时段H2事件记录的对比来看,其发生机制可能主要包括以下几个方面: 1)淡水注入北大西洋导致AMOC减弱,北高纬温度降低,推动ITCZ南移;北高纬温度变化的信号通过西风带和蒙古冷高压传递到亚洲季风区,从而影响亚洲夏季风;2)H2事件结束过程可能受到南极缓慢变暖的影响;3)低纬和青藏高原的变化也可能对H2事件产生复杂的影响.这些依然有待更多的高分辨率记录和气候模拟结果的进一步验证.     

辽宁本溪高分辨率石笋氧同位素记录的东亚夏季风“2.8 ka”事件

本研究利用辽宁本溪庙洞石笋MD12,通过230Th定年和高分辨率氧同位素分析,并集成庙洞另一支石笋MD11序列,重建了3.04~2.60 ka B.P.时期辽东地区夏季风（降水）变化历史。该石笋氧同位素序列记录了2.8 ka事件的详细过程,事件的核心阶段起止时间约为2.76~2.66 ka B.P.,中心点位于2.68 ka B.P.,稍微晚于西南石笋氧同位素记录（约2.71 ka B.P.）,但是在事件的开始时间上,庙洞石笋氧同位素记录比西南石笋氧同位素记录晚了约100年。因此,庙洞石笋氧同位素记录与西南石笋氧同位素记录中显示的缓慢减弱-快速增强模式不同,2.8 ka事件在辽东石笋氧同位素记录中表现为快速减弱-突然增强的变化模式,与太阳活动代用指标一致变化,支持太阳活动是2.8 ka弱季风事件驱动因子的观点。庙洞石笋氧同位素快速响应太阳活动的变化特征,说明其动力学机制可能是太阳活动减弱导致北半球高纬度地区温度降低,然后通过大气"遥相关"作用影响东亚夏季风。     

Precise dating of the Dansgaard-Oeschger event 4 and its sub-cycles: Evidence from a stalagmite from Xianyun Cave in Longyan City,Fujian Province

The Dansgaard-Oeschger event 4(DO4 event) is a significant warming event that occurred in the late Marine Isotope Stage 3. At present,there are different understandings about the detailed characteristics and internal structures of the DO4 event. Based on 6 precisely-dated ²³⁰Th ages and 188 oxygen isotope data of a stalagmite(No.XYⅢ-28)from the Xianyun Cave,Fujian Province,we present δ¹⁸O time series with an average resolution of 7 yr from 29.13 to 27.94 kyr B.P. Our new stalagmites δ¹⁸O records uncover the detailed processes of the DO4 event. The onset and end time of the DO4 event recorded by the stalagmite δ¹⁸O is 28.83±0.06 and 28.46±0.06 kyr B.P.,respectively, and the duration is 0.37±0.06 kyr. Differential with abrupt change of NGRIP ice core δ¹⁸O record at the onset of DO4 based on the GICC05 layer count time scale,the Xianyun Cave δ¹⁸O shows a relatively slow change. The Xianyun stalagmite δ¹⁸O values negatively shift by 0.4‰ within 145±60 yr,which indicates that the Xianyun Cave was likely affected by the ocean-atmosphere coupling of the tropical. In addition,the Xianyun stalagmite δ¹⁸O reveals a series of sub-million-scale summer monsoon enhancement events in and around the DO4 event,corresponding to the NGRIP ice core δ¹⁸O record and the Arabian Sea basin record. Our results suggest that the East Asian summer monsoon is related to the north-high latitude temperature and the ITCZ position changes on the sub-millennium-scale event.     

DO4事件的精确定年及亚旋回特征: 来自福建龙岩仙云洞石笋的证据*

DO4事件(Dansgaard-Oeschger event 4,简称DO4事件)是发生在MIS3阶段后期的1次明显升温事件。根据福建仙云洞石笋(编号XYⅢ-28)300~500 mm层段6个高精度²³⁰Th年龄和188个氧同位素数据,获得了29.13~27.94 kyrB.P.时期平均分辨率达7 yr的东亚夏季风强度的演变过程数据。该石笋 δ¹⁸O 记录的DO4事件起止时间为28.83±0.06~28.46±0.06 kyr B.P.,持续时间为0.37±0.06 kyr。相对基于GICC05年层计数时标NGRIP冰芯 δ¹⁸O 记录在DO4开始阶段的突变特征,仙云洞石笋记录的DO4事件开始阶段 δ¹⁸O 值在145±60 yr内偏负0.4‰,表现为相对缓慢的变化特征,这说明仙云洞所处的中国东南沿海地区有可能受到热带低纬海气耦合的影响。此外,仙云洞石笋 δ¹⁸O 记录揭示了在DO4事件内部及附近存在一系列的百年至十年际尺度夏季风增强事件,与格陵兰冰芯 δ¹⁸O 记录、阿拉伯海海盆反照率记录的DO4事件亚旋回结构在定年误差范围内相对应,表明东亚夏季风强度与北高纬温度变化和ITCZ(赤道辐合带)位置移动在百年至十年际尺度上存在紧密的联系。     

亚洲夏季风9.2 ka事件的湖北落水洞高分辨率石笋记录

基于湖北省落水洞一支长550 mm石笋的23个²³⁰Th年龄、1099个氧同位素数据,重建了12.96~1.53 ka B.P.时段的平均分辨率为11 a的亚洲夏季风演化序列。该序列记录了在9.2 ka B.P.时存在一个显著的弱季风事件（称为"9.2 ka"事件）,"RAMPFIT"法分析显示："9.2 ka"事件的持续时间在9.8~9.2 ka B.P.之间,亚洲夏季风在"9.2 ka"事件中表现出开始时缓慢减弱（219 a）、结束时迅速增强（78 a）的特征,事件内部存在两个次一级的振荡,曲线呈"两谷夹一峰"的不对称"W"型结构特征。"9.2 ka"事件受太阳活动和北大西洋淡水注入的共同影响,此时太阳活动减弱,且发生淡水注入事件,导致温盐环流减弱,赤道辐合带南移,促使亚洲夏季风减弱。

     

The Younger Dryas Event and Holocene Climate Fluctuations Recorded in a Stalagmite from the Panlong Cave of Guilin

Comprehensive studies on a stalagmite from the Panlong cave, Guilin, have shown that the isotopic records and sedimentary characteristics can reflect the changes of both palaeotemperatures and palaeorainfall, that is to say, it is possible to get some information about the changes in climate of the area from the speleothem. The results suggest that: (1) the Younger Dryas event might have persisted in the area from 11 300 to 10 800 a B.P.; (2) from 9000 to 7000 a B.P., the climate got warmer and wetter, and the summer monsoon was gradually enhanced; (3) from 7000 to 4500 a B.P., the climate was warm and wet, and the summer monsoon prevailed; and (4) from 4500 a B.P. on, the summer monsoon was weakened and the modern climate pattern appeared, but there were several cold and dry periods, namely, from 4000 to 2500 a B.P., ca. 2400 a B.P. and < 1000 a B.P.