利用气象观测数据解释中国南方石笋氧同位素的气候意义

发布时间：2020-05-25 20:44

【摘要】：轨道及千年尺度上中国南方石笋δ18O的变化多被认为指示了与夏季降水有关的夏季降雨量或夏季水汽源变化,也可能包含了冬季气温变化的信息,短尺度(年代际-百年)石笋δ18O波动的气候意义也被解释为夏季降雨量或水汽源变化。本文利用气象观测数据及同时段的石笋δ18O资料来检验短尺度上降雨量、水汽源或温度变化对中国南方石笋δ18O的波动的影响。中国南方同一洞穴或不同洞穴石笋氧同位素序列具有较好的重复性,在与气象观测数据长度重叠的时段(近50年)中都呈现了偏正的趋势,可能是受记录分辨率差异的影响,偏正的速率并不一致,整体变化趋势的一致性仍然表明：应该是来自岩溶系统外部的相同机制控制了南方石笋δ180年代际至百年际尺度的波动。通过分析这些洞穴附近气象站点的降水数据,本文发现近50年和尚洞和董歌洞所在区域的夏季降水量和夏季降水占全年降水比例均呈增大趋势,仅考虑夏季降水量的变化,那么这些地区降水δ18O的长期趋势应是偏负。研究区夏季大气降水方程和区内七个GNIP站点夏季降水δ18O数据的逐月相关性分析结果表明：中国南方绝大部分区域夏季降水来自西南通道输送的海洋气团。利用1951-2000年NCAR/NCEP再分析资料计算的中国南方水汽通量结果进一步说明近50年西南通道一直是中国南方夏季水汽输送的最主要通道,因此夏季水汽源的变化也不能解释石笋618O的偏正趋势。两个洞穴附近气象站点温度数据显示洞穴所在区域年均温的变率在+0.03℃/10a～+O.15℃/10a之间,若仅考虑年均温对降水δ18O的影响,那么本文所计算的温度增加可引起降水8180的偏正速率为+0.012‰～+0.105‰/10a,石笋δ18O近50年的偏正速率与这一结果相符。由此本文认为,石笋δ180年代际-百年尺度波动很可能反映了大气温度的变化。
【图文】：

示意图,洞穴,气象站,位置

本文选择的研究区域为中国南方地区，即中国东部季风区的南部，地理位置为秦岭一淮河以南，青藏高原以东，东南部临东海、南海，为1月0℃等温线和800毫米等降水量线以南地区(图2)。整个南方地区地形地貌特点为西高东低:西部主要为云贵高原，海拔较高(1000一2000米)，地势为从西向东、南和北三个斜面倾斜;中部主要为江南丘陵，海拔200一600米左右，盆地丘陵周围为海拔1000一1500米的低山;东部主要为平原地区，海拔在50米以下。中国南方地区受季风气候控制，夏季受海洋气团影响，，炎热湿润，冬季受北方冷高压影响，寒冷干燥1281。多年平均地面温度及年降水量均呈由南向北递减的趋势

曲线,和尚洞,石笋,偏正

200060008000(yrBP)图3近9000年和尚洞和董歌洞石笋6’”o的变化曲线阴影为近50年石笋6’”0记录偏正的速率虽然并不一致，HS4和DA石笋分别为0.1%0/10a和0.04%o/10a，但是在整体趋势上都呈现为逐渐偏正(图4)。偏正速率的不同可能是受样点分辨率差异的影响Is0]，整体变化趋势上的一致性表明:应该是来自岩溶系统外部的相同机制控制了南方石笋6‘“O年代际至百年际尺度的变化。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P931;P468.0

【参考文献】