Quaternary Science Reviews:末次冰消期东亚夏季风变率与中国石笋氧同位素气候意义的解译

作者: 时间:2020-12-15 点击数:

实验室汪永进教授团队在石笋古气候研究上取得最新研究进展,该成果以East Asian Monsoon changes early in the last deglaciation and insights into the interpretation of oxygen isotope changes in the Chinese stalagmite record为题在《Quaternary Science Reviews》期刊发表。

该研究基于湖南石马洞一支石笋的氧同位素和230Th年代数据重建了末次盛冰期至波令-阿勒罗德暖期期间平均分辨率约7年的东亚夏季风演化序列。综合亚洲地区现有的14条石笋记录,重新探讨了石笋氧同位素气候意义这一重要科学问题,并且进一步研究了冰消期过程中季风气候变率。提出主要存在两大机制影响石笋氧同位素:反映夏季风降水在全年降水中占比的汪(永进)-程(海)机制,和反映水汽源地到洞穴地点之间雨除效应的袁(道先)机制。前一机制与北半球西风急流的季节性移动密切联系;后一机制是瑞利分馏的体现,是氧同位素变化的主要贡献成分。该研究表明Heinrich 1事件期间,东亚夏季风降水仅为现代的2/3,而在波令暖期期间为现代降水的1.2倍。此外,通过高分辨率葫芦洞-石马洞记录,发现在Heinrich 1事件期间,由于受到北大西洋经向翻转流强度两步走变化的影响,东亚夏季风强度也存在两步走的响应特征。这一末次冰期最强冷事件内部还存在一系列次级的年代际至多百年尺度振荡,响应于北高纬欧亚冰盖多次崩塌。

本论文对中国石笋氧同位素气候意义的梳理和论证是在汪永进教授、美国明尼苏达大学R. Lawrence Edwards教授以及西安交通大学程海教授的共同指导下完成本文第一作者为我校博士研究生梁怡佳同学,通讯作者为赵侃副教授。该研究是国际合作,多校联合的成果,得到国家自然科学基金项目(42071105, 41931178, 41572151, 41571102, 41672164),中国高等学校学科创新引智计划(D19002),美国自然科学基金项目(1702816)等项目的资助。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0277379120306612

Heinrich 1冰阶全球地质记录对比. (a) 格陵兰NGRIP冰芯δ18O 记录. (b) 北大西洋深海沉积物231Pa/230Th 记录. (c) 伊比利亚半岛边缘海冰漂碎屑记录. (d) 挪威海冰漂碎屑记录. (e) 葫芦洞和石马洞石笋δ18O 记录. (f) 阿拉伯海沉积岩芯反照率记录.





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