河北黄金洞石笋氧碳同位素记录对南北半球千年尺度事件的差异响应
编号:1329
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更新:2023-04-09 23:03:56 浏览:486次
张贴报告
摘要
两极冰芯研究揭示格陵兰Dansgaard-Oeschger(DO)旋回的暖相位对应于南极变冷,反之亦然,提出半球间热量再分配的“bipolar seesaw”机制。然而,由于两极冰芯年代学的不确定性,尤其冰-气年龄差异的约束问题,导致南北半球千年尺度气候事件的相位关系和触发机制仍存在较大争议。在同一地质载体中寻找能够分别反映南北半球气候信号的代用指标,有助于解决半球间气候变化的相位关系。本文基于河北省黄金洞HJ1石笋9个230Th年龄和326组氧碳同位素(δ18O和δ13C)数据,建立了末次冰期55.6~36.6 ka B.P.时期气候变化序列。氧碳同位素记录都显示显著的千年尺度波动特征,在年龄误差范围内对应于DO旋回。然而,两者在事件结构特征和开始时间上存在明显差异:δ13C记录的DO事件转型过程呈现突变特征,δ18O记录则显示缓变特征,且δ13C记录中DO事件开始时间(中值点)提前(如DO12和DO14)或同步于(如DO8-DO11)δ18O记录,暗示两者对千年尺度事件存在不同响应模式。将HJ1石笋δ13C曲线与格陵兰冰芯δ18O曲线对比,发现两者在千年尺度事件上具有很好的相似性,尤其是“锯齿状”事件结构和快速突变特征。这一发现暗示北高纬气候可能通过西风急流直接调控我国北方水热配置,进而影响研究区植被覆盖和土壤CO2产率,控制石笋δ13C变化。将HJ1 δ18O记录和两极冰芯δ18O记录对比,结果显示东亚季风变化可能同时受控于南北半球气候的影响,且千年尺度季风事件的缓变过程与南极冰芯记录更为相似。这一发现表明大西洋经向翻转流(AMOC)强弱变化调控南北半球温度梯度,影响热带辐合带(ITCZ)位置移动和穿赤道气流强度变化,进而调节东亚夏季风降水变化。黄金洞氧碳同位素记录和南北极冰芯记录的对比结果发现石笋δ13C记录的DO事件开始(与格陵兰冰芯记录同步)提前于石笋δ18O记录(与南极冰芯记录同步),则北高纬气候变化可能提前于南半球气候;石笋δ13C记录的DO事件开始同步于石笋δ18O记录,则南半球气候变化可能提前于北半球。上述发现表明“bipolar seesaw”模式主要受控于大洋环流机制,可能存在两种相关关系,主要取决于AMOC突变发生的触发源。
关键词
黄金洞 石笋 氧碳同位素 千年尺度事件 半球间相位联系
稿件作者
梁怡佳
南通大学
赵侃
南京师范大学
汪永进
南京师范大学
R. LawrenceEdwards
University of Minnesota
程海
西安交通大学
邵庆丰
南京师范大学
王金玉
南京师范大学
朱军吉
南京师范大学
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