低纬西太平洋末次盛冰期以来的气候环境变化及其全球影响

本项研究以中德合作和中法合作的南海航次等国际项目为依托，在大量浮游有孔虫AMS-C14测年基础上，对南海和赤道西太平洋6个特选柱状样中微体化石（有孔虫、海洋沉积中孢粉等）及其壳体化学（氧碳稳定同位素、Mg/Ca比值和B/Ca比值等）以及地球化学（元素、类脂生物标记物等）特征进行分析，用多种替代性标志对低纬西太平洋海区末次盛冰期以来古海洋和东亚古季风变迁作系统研究，获得时间分辨率高达20-100年等级的古气候与古环境演变剖面，包括表层和次表层海水的温度，表层海水的盐度、pH值、生产力，以及周围陆地植被和风化剥蚀作用的变化等。通过海陆古环境记录的直接对比以及与极地冰芯的记录比较，探讨快速气候变化的机制（特别是与太阳活动的关系）及低纬海区在全球气候演变中的作用，进而通过与人类活动资料进行对比，揭示全球变化背景下人类活动与自然变化的可能关系，为理解全球气候变化的区域响应做出国际贡献。

本项研究在低纬西太平洋建立末次冰期以来迄今时间分辨率最高（十年至百年等级）的古海洋学序列，通过分析表层和次表层海水的温度、pCO2等，结合古气候的数值模拟研究，着重研究低纬西太平洋的快速气候变化和次表层海水的响应，在揭示热带海洋在全球气候环境系统演变中作用的研究方面取得了突破。主要研究进展如下：.1）发现末次冰期以来热带快速气候波动从冰期的以千年尺度为主转换为全新世的以百年尺度为主。尤其是，全新世ITF/SCSTF系统具有明显的千百年尺度波动，受类似ENSO事件的太平洋平均态的调控。.2）揭示晚第四纪冰期旋回中热带次表层海水温度的变化具有太阳辐射量的岁差周期（“热带海洋型”），而表层海水的变化则与代表冰盖变化的全球氧同位素一致（“氧同位素型”）。.3）发现冰期赤道西太平洋上层海洋的“碳源”效应显著减弱，且海气CO2交换格局与上层海洋的垂向温度梯度一样、具有典型的热带气候2万年岁差周期，说明海水温度控制的溶解度泵是最主要的影响因素。.4）采用陆源输入量作为河流输入和降雨强度的有效指标，揭示岁差周期上赤道西太平洋的水文循环受大气对流活动强度的变化控制，并得到古气候数值模拟的初步检验。