为全球变化对比和预测未来气候变化提供科学依据    近日,由中国地质科学院岩溶地质研究所张美良研究员负责的国家自然科学基金项目《中国西南50万年~15万年来石笋记录的气候事件及全球意义》通过评审。该项目建立了我国西南地区50万年来标准时标序列,为全球变化对比和预测未来气候变化提供科学依据。 亚洲季风的形成和演化是全球变化领域备受关注的重大前沿科学问题。近几十年来,我国科学家利用海洋和湖泊沉积、黄土、冰心等研究亚洲古季风己取得引人注目的成果。 张美良项目组以岩溶洞穴石笋为基础,通过精确U-230Th定年及高分辨的碳、氧同位素分析,研究了50万年以来的万年、千年、百年时间尺度的气候变化规律,建立了50万年来的标准时标序列。 项目组将中国西南8万~36万年以来石笋记录的标准时标序列与已有的全球突发事件记录进行了对比,探讨了其与全球变化的响应关系及其机理,获得最新进展: 一是建立了石笋的碳、氧同位素记录与太阳辐射率的关系。 研究显示,10万~26万年和10万~36万年石笋记录的温暖期对应于太阳辐射曲线的高峰期,而寒冷期则对应于太阳辐射曲线的低谷期,表明石笋记录所揭示的气候变化主要受太阳辐射量变化的控制。 二是研究揭示了终止点期间亚洲季风气候的突变或转换特征。 在终止点期间,由冰期向间冰期的季风气候突变过程中,存在两种突变类型:一种是转换过程中分别存在短暂季风突变或增强,存在短暂的气温升高现象,大约持续了1000年或1500年左右;一种是变化相对较简单,突变更快。 三是发现石笋的碳、氧同位素记录的同步变化。 研究显示,26万年~17.5万年期间,贵州荔波董哥洞石笋的碳、氧同位素具有同步变化趋势,并与太阳辐射率变化势一致,主要反映为暖干和冷干的组合特征,反映地表生态环境较差。 四是研究发现石笋的同位素记录的季风气候组合特征。 研究显示,从10万年~36万年间,气候组合大致可划分为三大阶段,即暖湿和冷湿、暖干和冷干、暖湿和冷湿。其中,34万年~29.5万年和15万年~10万年的两个时段,在夏季风增强阶段,主要反映为暖湿组合持征;而在冬季风增强阶段,主要反映为冷湿的组合持征,反映地表生态环境较好。29.5万年~15万年这一时段,在夏季风增强阶段,主要反映为暖干组合持征;而在冬季风增强阶段,主要反映为冷干的组合持征,反映地表生态环境较差。 五是监测表明,现代洞穴滴水形成的碳酸盐沉积的δ18O记录,主要代表季风和降水信息,碳(δ13C)同位素主要代表地表生物量的变化,这些指标可以作为精确解译历史时期石笋记录信息的替代指标。

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