喀喇昆仑山塔什库尔干河源区第四纪冰川演化序列与古气候研究

喀喇昆仑山位于青藏高原的西北缘, 我国境内的喀喇昆仑山属于喀喇昆仑山的北坡,现代冰川广泛发育，第四纪古冰川遗迹十分丰富。喀喇昆仑山第四纪冰川地貌及冰期演化的研究早已展开，但仍缺乏足够的冰川地貌绝对年龄来约束冰期演化序列，尤其在我国境内的喀喇昆仑山尚没有系统的冰期序列绝对定年研究，同时该地区冰期气候环境的恢复仍是空白。本项目拟对喀喇昆仑山塔什库尔干河源区进行野外地貌调查和测量, 查清该流域第四纪以来的冰川期次和规模；利用先进的测年手段(OSL、ESR、CRN), 建立该区域第四纪，尤其是晚更新世以来冰期的绝对年代序列；同时恢复各次冰期的古平衡线高度, 并依此重建该地区的冰期古气候。该项目不仅对认识当地冰期气候环境演变具有重要的科学意义，而且对了解西风带与亚洲季风之间的关系也有一定的理论意义。

项目运用10Be年代学手段和耦合的冰川物质平衡模型和流动模型在喀喇昆仑山的塔什库尔干河流域及高原东部雀儿山的硬普沟开展了古冰川及冰期气候条件的恢复研究。末次冰期盛冰期时，塔什库尔干河流域温度比现在降低5-8°C，降水是现代条件的30-70%，冰川物质平衡线比现在下降610米；而在雀儿山硬普沟冰川-气候模拟结果显示末次冰期盛冰期时温度比现在降低4.0-5.9°C，降水是现代条件的40-80%，冰川物质平衡线比现在下降500米。塔什库尔干河流域库子滚沟在深海氧同位素4（MIS4）、深海氧同位素3（MIS3）和末次冰期盛冰期（LGM）冰期阶段的冰川体积分别为5.713 km3、4.874 km3和3.631 km3；硬普沟内末次冰期盛冰期（LGM）、晚冰期（Late glacial）和全新世晚期（Late Holocene）冰川体积分别为1.65 km3、1.03 km3和0.29 km3。这些研究成果为认识当地的冰川水资源演化以及古气候条件提供了依据。本项目建立冰川模型来模拟与地貌证据相一致的古冰川规模，从而恢复冰期气候条件，这种研究方法从冰川地貌本身直接推断冰期古气候，是一种研究冰川地貌学的新方法，为能够深入理解冰川地貌学的气候学意义奠定了基础。另外，本项目还对整个青藏高原的小冰期年代学进行了综述研究，与冰芯资料对比，发现青藏高原小冰期冰川波动主要响应温度，与降水的关系要弱一些。与全球山地冰川小冰期对比发现，青藏高原冰川达到小冰期最大规模的时间普遍要早于北大西洋地区以及南半球冰川。