三峡库区末次冰消期以来高分辨率石笋记录和洞穴现代碳酸盐沉积研究

根据三峡库区青木关洞和水鸣洞石笋的230Th定年数据和δ18O测试数据，在重庆地区建立末次冰消期以来的精确定年、高分辨率石笋记录，分辨率达到5-50年，探讨季风百年-千年尺度振荡的驱动机制，气候转型时期的细节变化特征以及气候突变事件的发生规律；对天然洞穴和人工洞穴现代碳酸盐－水的氧同位素体系进行监测，结合现代器测气象数据，进一步明确季风区石笋δ18O值的气候意义；与亚洲季风区已发表的同时段石笋记录进行对比，采用数据集成方法，初步探讨和建立中国东部季风区末次冰消期以来气候变化模式，填补长江上游末次冰消期以来的石笋时间序列空白，将对该时段中国大陆季风环流演化和空间分布特征的深入理解有重要作用；同时，建立三峡库区近1000年来高分辨率石笋记录，分辨率达到1-5年，并与现代器测数据、历史文献等进行对比，分析三峡库区近1000年来的气候变化规律，为三峡库区气候灾害防治和减灾提供科学数据。

本项研究利用石笋230Th定年数据和δ18O测试数据在三峡库区建立末次冰消期以来精确定年、高分辨率石笋氧同位素时间序列，对比中国季风区石笋δ18O空间分布特征，探讨中国东部季风区气候变化规律，为三峡库区气候灾害的防治和减灾提供科学数据和决策依据。在短时间尺度上，石笋δ18O值在1280 A.D.开始迅速偏重，在1300 A.D.附近偏到近500 a来最重，显示季风迅速减弱，库区进入小冰期。石笋记录显示小冰期存在明显的年代际尺度干湿波动，特别是在1400~1650 A.D.时段石笋δ18O值高频振荡，显示季风降水处于频繁波动期。末次冰消期以后，亚洲季风在全新世开始时迅速增强,在早全新世期间达到强盛阶段,持续了大约3ka左右，在中全新世开始减弱。中国在早全新世就进入了季风强盛、气候湿润的全新世适宜期，中国东部季风区的季风变化具有全球性特征。基于南亚季风石笋较为明确气候意义，亚洲两个季风区石笋记录之间的紧密的相关性以及现代器测记录，本研究提出东亚季风区的石笋主要记录的亚洲季风强度信息，中国东部季风区的水汽主要来源于印度洋，东亚季风是南亚季风的延续，当南亚季风强的时候，东亚季风亦强，东亚季风区石笋氧同位素偏轻；反之亦然。功率谱分析显示石笋δ18O序列具有显著树轮Δ14C周期和ENSO准周期，揭示太阳活动是小冰期主要驱动因素，同时受到海气耦合作用影响。东亚季风和南亚季风响应共同的外部驱动机制，即太阳辐射能量的变化和北半球高纬冰缘边界状况共同影响着亚洲季风的变化，更进一步的表明东亚季风和南亚季风末次冰消期以来的变化具有一致性。