南海南部近20万年沉积序列与古气候变化关系

ＮＳ－９３－５柱状样取自南海南部陆坡的平缓台阶上,该处保存了晚第四纪以来正常海洋环境的稳定沉积记录。通过研究建立了南海南部８海区高分辨率的近２００Ｋａ以来有沉积序列和氧同位素地层剖面,通过与ＧＩＳＰ２冰芯等垢对比分析,初步提示并探讨了霜次间冰期以来反映短尺度气候快速变化的Ｄ／Ｏ事件１－２１和Ｈｅｉｎｒｉｃｈ事件Ｈ１～Ｈ６在南海南部的沉积记录,表明近２００ｋａ来南海南部与北极地区存在着古气候的遥相关     

黄土-古土壤序列碳酸盐同位素组成与古气候变化

土壤和古土壤碳酸盐同位素组成是灵敏的古气候变化标志。根据现代土壤碳酸盐氧同位素组成与大气降水同位素组成的关系,以及碳同位素组成与土壤植被群落中以C_4光合作用途径的植物百分率的关系,从土壤碳酸盐同位素组成中,分别可以获得土壤形成时年平均温度的信息和植被群落中C_4植物百分率。中国黄土-古土壤序列中碳酸盐是主要物质成分之一,研究其同位素组成为进行第四纪古气候研究将有一定的意义。本文通过对宝鸡晚更新世以来     

南海南部近20万年沉积序列与古气候变化关系

ＮＳ－９３－５柱状样取自南海南部陆坡的平缓台阶上,该处保存了晚第四纪以来正常海洋环境的稳定沉积记录．通过研究建立了南海南部海区高分辨率的近 ２００ ｋａ以来的沉积序列和氧同位素地层剖面．通过与ＧＩＳＰ２冰芯等的对比分析,初步揭示并探讨了末次间冰期以来反映短尺度气候快速变化的 Ｄ／Ｏ事件 １－２１和 Ｈｅｉｎｒｉｃｈ事件 Ｈ１～ Ｈ６在南海南部的沉积记录,表明近 ２００ ｋａ来南海南部与北极地区存在着古气候的遥相关和西太平洋暖池的不稳定性．研究还显示：该海区沉积层序的颜色分层与氧同位素地层具有很好的对应关系,沉积物颜色特征随气候而变化,前者一般滞后时间约１－１．５ ｋａ．认为由于气候变化引起海平面波动、通道启闭和上升流活动,造成该海区深层水的氧化还原条件随着水体的动态环境而改变,从而产生海底不同的沉积物特征．此外,在氧同位素 ４／５期界线处还发现了一个与 Ｔｏｂａ火山喷发有关的火山灰层,厚度约 １７ ｃｍ．     

1997年夏国际古气候会议的热点之一:中国的中全新世和末次盛冰期

1997年6月至9月间有三个古气候研究的国际会议在瑞典南方的小城郝比召开.中国中全新世和末次盛冰期的特殊古气候条件和状况在已召开的第一个会议和第二个会议上形成了热点之一.将在这里召开的第三个会议,中国则是会议的全部中心. 1.1997年6月7日至11日,召开了“地质资料与模型、模型与模型对比会议(Data-Modelsand Models Intercomparisons)”.这个会议是由“全球地圈与生物圈对比计算(IGBP)”下的PMIP(Palaeoclimate Modelling Intercomparison Project )和美国科学基金会下的TEMPO(Test-ing Earth System Modls with Paleoenvironmental Observations )两个项目赞助.这个会议的背景是,目前气候环境变化和预测主要通过大气环流模型(AGCMs)、海洋环流模型(OGCMs)以及地球其他系统模型如生物图模型(BIOME)进行模拟试验.但是对古代的气候环境模拟(例如,距现代较近的6和18 ka两个气候变化特殊时期)需要地质资料提供当时的冰流规模、大陆面积、植被状况以及海洋、海冰温度等的边界条件.同时,这些模拟的结果也极需要地质资料的验证。因此,这次会议有目前世界上最大的五家古气候模型的专家们参加,同时有一批     

冲绳海槽5万年以来的古气候事件

冲绳海槽ＤＧＫＳ９６０３孔岩芯δ＾１８Ｏ曲线记录了５０ｋａＢＰ以来的气候波 及短尺度的古气候突变事件。这些古气候事件可以与中国西北黄土、南海与北大西洋岩芯以及格陵兰冰芯记录的ＹＤ,Ｈ１,Ｈ２,Ｈ３,Ｈ４,Ｈ５事件对比。古地磁分析的３个地球磁极倒转事件可分别与Ｇｏｔｈｅｎｂｕｒｇ Ｍｕｎｇｏ和Ｌａｓｃｈａｍｐ事件对应,并大致可与Ｈ１,Ｈ３,Ｈ５事件对应,这可能是造成全球气候变化的一个原因。冲绳海槽岩     

黄土高原过去130ka来古气候事件年表

在我国沙漠－黄土过渡带分别研究了榆林蔡家沟,横山石峁,会宁李家塬和定边姬塬４个黄土剖面,得到过去１３０ｋａ来高分辨率的古气候变化记录,产从中识别出轨道尺度,万年左右尺主,千年尺度和千年至百年尺度这４类古气候事件;运用最新研制的“自动轨道调谐时间标尺”,分别估计了这结事件所发生的时代,并由此建立了黄土高原地区过去１３０ｋａ来古的气候事件年表。     

预测未来气候的钥匙之一——古气候模型与湖泊数据库的对比研究

大气环流模型对末次冰盛期和全新世中期的古气候实验，集中了地球上最近地质历史上的最寒冷和最温暖两个典型时期，对预测无论是自然趋向严寒还是人为造成温暖的未来的气候都有重要的借鉴意义，气候降水和有效降水的模拟则直接影响着人类的生存和发展，古气候资料是验证和评价气候模型实验的一个重要手段，古湖泊数据库提供近两万年来降水和有效降水的地质记录，对晚第四纪气候和大气环流系统的模拟提出了积极的改进意见。     

古湖泊资料与古气候模拟的对比研究——以NCAR CCM 6 kaBP的古气候试验为例

<正>无论是吞吐湖还是内陆湖,在排除了构造活动、冰川消融补给和人类活动等因子之后,湖泊水位变化反映的是该地区湿润状况的变化,特别是有效降水(降水减蒸发)的变化,大气环流模型的模拟研究是从动力成因的角度研究古气候,为过去地质时期可能发生的气候变化提供尽可能正确的成因解释.因此把模型模拟与地质观测资料结合起来进行对比研究正成为古气候学研究的一个重要途径.目前基本上已经结束工作的国际合作项目COHMAP(The Co-operative Holocene Mapping Project)及正在进行的更为广泛的国际间合作项目PMIP(Paleo-climate Modeling Intercomparison Project),都是旨在通过模型模拟与地质资料相比较,从而检验模拟试验的合理性及对古气候变化提供物理解释.     

古湖泊资料与古气候模拟的对比研究——以NCAR CCM 6 kaBP的古气候试验为例

无论是吞吐湖还是内陆湖,在排除了构造活动、冰川消融补给和人类活动等因子之后,湖泊水位变化反映的是该地区湿润状况的变化,特别是有效降水(降水减蒸发)的变化,大气环流模型的模拟研究是从动力成因的角度研究古气候,为过去地质时期可能发生的气候变化提供尽可能正确的成因解释.因此把模型模拟与地质观测资料结合起来进行对比研究正成为古气候学研究的一个重要途径.目前基本上已经结束工作的国际合作项目COHMAP(The Co-operative Holocene Mapping Project)及正在进行的更为广泛的国际间合作项目PMIP(Paleo-climate Modeling Intercomparison Project),都是旨在通过模型模拟与地质资料相比较,从而检验模拟试验的合理性及对古气候变化提供物理解释.     

南亚古季风的演变:西藏新的高分辨率古气候记录

西藏几个小湖钻孔剖面高分辨率花粉分析结果显示,研究区１６ｋａＢＰ以前为荒漠草原,气候寒冷干燥, 天气温比现今低７～１０℃,年降水量仅为现在的４０％?１２ｋａＢＰ以后气温逐渐升高,降水逐渐增加,出现木本植物,在９．２～６．３ｋａＢＰ期间,有时发育森林或森林草甸。在８～５ｋａＢＰ期间,１月和７月气温均高于现在２～３℃,年降水量比现在大２００ｍｍ左右。５ｋａＢＰ以后为草原植被,气温和降水呈非线性下降水呈     

距今40～30ka青藏高原特强夏季风事件及其与岁差周期关系

古里雅冰芯记录、青藏高原和其北侧的高湖面记录、植被变化记录指示４０－３０ｋａＢＰ即欠冰期间冰阶或深海氧同位素３阶段后期,青藏高原异常的温暖湿润,温度高于现代２－４℃,降水有４成至成倍以上的增长,代表着一次特强的夏季风事件,推测其动力一方面为高原夏季低气压强盛,增大了对夏季风的吸引力;国一方面热带洋面的旺盛蒸发,助长了西南季风携丰富水汽吹越青藏高原,特强夏季风形成背景是４０－３０ｋａＢＰ正值２０ｋａ     

南沙海区末次冰期以来黑碳的沉积记录

位于南沙海区的１７９６２柱状样提供了约 ３０ ｋａ以来的沉积记录．从中提取的反映火灾历史的黑碳数据揭示出在冰期,特别是在 １８ ｋａＢＰ前后的盛冰期,黑碳含量和堆积速率波动较大,而全新世则相对稳定得多．黑碳稳定同位素组成表明,从冰期到全新世,其燃烧的前身物主要是以Ｃ４植物为主的草本植物．南海南部周围地区以草本植物为主的亚高山、高山植被带是可能的黑碳来源区．冰期与全新世该地区垂直植被带的变化导致了黑碳沉积特点的变化．     

新生代青藏高原生长对东亚水循环及生态系统的影响

新生代青藏高原生长和全球温度变化驱动东亚气候和生态系统发生了剧烈变化.本文综述了前人的相关研究成果,基于前期的数值模拟工作,进一步探讨了青藏高原地形地貌演变对东亚水循环及生态系统的影响.目前,关于青藏高原新生代以来地形地貌的演化还存在争议,但近年来不同学科的证据一致认为,青藏高原生长过程具有区域差异性.最新的古气候数值模拟表明,青藏高原北部抬升显著改变了亚洲气候系统,促使东亚降水显著增加,尤其是中国南方冬季降水增加更为明显,地表径流也相应增加,对东亚水系格局产生了重要影响;土壤含水量也随之增加,冬季深层土壤含水量增加尤为显著,导致中国东部植被从干旱、半干旱转变为湿润、半湿润植被类型,造就了现今东亚植被和生物多样性格局.目前,关于青藏高原生长对东亚降水的影响,科学界已有深入认识,但是还有若干关键问题亟待解决,包括:对青藏高原地形地貌演化的进一步限定、对气候转型期高精度的古气候数值模拟,以及进一步解析新生代东亚水循环和生态系统的耦合关系.理解这些关键问题对预测未来全球气候急剧变化背景下的生态系统响应及其演变趋势具有重要的参考意义.     

中国北方和蒙古南部植被退化对区域气候的影响

奇异值分解(SVD)分析归一化植被指数(NDVI)和降水给出的新证据, 揭示出中国北方过渡带及附近地区可能是植被覆盖变化对中国夏季降水影响的最敏感地区. 利用再分析资料和测站资料对土地利用变化影响温度的统计分析还表明, 年代际尺度上, 土地利用变化对中国温度的影响最明显地表现在使北方温度的升高. 基于观测上的一些新事实, 利用一个高分辨率的区域环境系统集成模式(RIEMS)通过多年积分, 研究了中国北方过渡带及附近地区(中国北方和蒙古南部)植被退化对区域气候的影响. 模拟结果表明, 植被退化可以造成中国北方和南方的降水减少和江淮流域的降水增加, 及植被变化区的温度的升高和华中地区温度的降低. 此外, 植被退化对大气环流也产生了重要影响. 模拟的表面气候和大气环流的变化与最近50年来观测的年代际气候异常都比较一致. 统计和模拟结果表明, 中国北方过渡带及其附近地区的植被退化, 可能是造成中国气候异常尤其是北方干旱化的重要原因之一.     

显生宙长时间尺度碳循环演变的模拟:现状与展望

长时间尺度碳循环演变控制了大气CO₂的含量.显生宙以来,大气CO₂含量的变化及其对地表气温的控制,是古气候地球化学研究的前沿领域.地球系统箱式模型被广泛用于揭示长时间尺度碳循环和古气候变化的过程与机制.以COPSE(Carbon-Oxygen-Phosphorus-Sulphur-Evolution)和GEOCARB模型为代表的早期长时间尺度碳循环模型,在应用于显生宙大气CO₂含量变化研究上成效显著,但因无法表达地球三维地表的影响,制约了其进一步发展.新发展的SCION(Spatial Continuous Integration)模型基于COPSE模型,结合了GEOCLIM模型中运用的FOAM(Fast Ocean-Atmosphere Model)气候模型数据集,实现了大陆风化的动态表达,进而更准确地表征了长时间尺度的碳循环演变.然而,最新版SCION模型模拟的大气CO₂含量变化,仍与大气CO₂的地质指标记录存在不一致之处.采用多箱式海洋替代单一箱式海洋,区分硅酸盐岩性对风...     

东亚35 kaBP气候模拟及变化机制探讨

预测全球变暖下的东亚气候变化, 由于难以对未来气候进行验证, 古气候模拟便是一个重要的途径. 而古气候模拟是否具有现实性, 须经过区域性地质资料的检验. 中国大部分地区显示了35000 ± 3000 aBP具有间冰阶暖湿气候特征, 是一个能够为未来温室效应引起气候变化提供历史参照的重要气候期; 同时由于中国积累了大量MSI3阶段晚期的地质研究成果, 为检验35 ka气候模拟提供了不可多得的历史标尺. 文中采用不同强迫因子对35 ka典型阶段进行气候模拟试验, 并采用地质资料验证模拟输出, 从而充实了模拟试验的边界条件, 使古气候模拟更逼近现实. 模拟结果显示35 ka东亚地区中低纬度温度增加和降水带北移, 同时模拟了高纬温度降低和水汽南北输移加强的气候特征. 35 kaBP距离北半球发展到LGM (21 kaBP)盛冰期气候仅万余年时间, 这些模拟也为认识全球变暖的极限、气候自然发展的趋势提供了科学依据.     

大气 海洋 地学研究中数值模拟的进展

1.引言数值模拟研究在大气和海洋科学中已比较成熟,形成了完整的理论系统,并在实际业务中得到了广泛和有效的应用。数值模拟,或称大规模科学计算,在环境问题、河湖治理、古气候古环境复原、宏观生态问题,以至在某些地质和成矿过程等的研究中,亦已显示出或预示着必将有长足的发展,在推动各有关学科的发展上作出重要贡献。我国地学的数值模拟研究开展得比较晚,但近年来取得了较大的进展,在上述各领域中都取得了成果。由于在大气和海洋学方面比较成熟,下面将仅就此作些介绍。     

逐步判别分析在恢复古气候中的应用

古植被状况是古气候研究中得到广泛应用的一种环境代用资料,我们在研究中,注意选择那些具有较狭窄地理分布,对热量、降水量有较严格要求的植物,从而对古气候状况作出较可靠的推测。 在本文的研究中,我们选取了近年在全新世中期沉积物中找到的大量山龙眼(Helicia     

蒙古国中部Ugii Nuur湖8660 a BP以来高分辨率孢粉记录及气候变化

以9个AMS¹⁴C 年代为框架, 以现代花粉研究为基础, UG04孔高分辨率孢粉记录重建了蒙古国中部8660 a BP以来的植被和气候变化: 7800 a BP以前研究区植被以草原为主, 气候温和略湿润, 其中8350~8250 a BP气候凉湿; 7800~6860 a BP旱生植物增加, 气候转向暖干; 6860~3170 a BP半荒漠草原扩张, 气候持续暖干; 3170~2340 a BP旱生植被退缩, 远山森林草原发育, 气候转凉变湿, 末期湿度条件达最佳; 2340~1600 a BP气候较凉湿; 1600 a BP以来气候波动较大. 与区域古气候记录对比表明, 蒙古国中部到中国西北干旱区可能存在持续干旱的中全新世气候. 重建结果与GCM气候模式模拟结果有较好的呼应. 此外, UG04孔孢粉记录揭示了若干气候变冷事件, 部分可与北大西洋地区对应, 但表现为冷湿.     

晚更新世萨拉乌苏组时代的新认识

萨拉乌苏组是由法国人Ｐ．德日进和Ｅ．桑志华早年建立的我国北方晚更新世河湖相标准地层,但在时代归属上一直存在分歧。通过萨拉乌苏河滴硝沟湾剖面地层层序划分和年代测定,结合黄土－古土壤研究的最新成果,初步建立了可与黄土,深海沉积记录和冰期气候对比的萨拉乌苏地层序列。认为河湖相的萨拉乌苏组形成于１４０￣７０ｋａ,城川组风成沙形成于７０￣１０ｋａ,湖沼相大沟湾组发育于９．７￣３．８ｋａ和滴硝沟湾组形成于３．