中更新世以来冲绳海槽北部沉积物记录的东亚夏季风演化及其驱动机制研究

As the linkage of the high and low latitude climate, the East Asian summer monsoon is the excellent carrier to understand the relationship of the driving-response mechanism of hemispherical-global climate change. At present, proxies of East Asian summer monsoon evolution remain controversial. Besides, East Asian summer monsoon evolution presents major regional differences. However, works of long time scale mainly focus on the middle, southern and Loess Plateau regions of East Asia, the northern region remains scares. This makes it difficult for comparison in different regions, and understanding the mechanism of East Asian summer monsoon evolution. Based on a high resolution sediment core in the Site U1429, which drilled in the northern Okinawa Trough in the IODP 346 Expedition and according to clay minerals and leaf wax δD in the sediments, this study intend to reconstruct the summer monsoon evolution on the orbital-millennial scale in Yellow River drainage basin since the middle Pleistocene. Besides, discuss the relationship of period and phase among the East Asian summer monsoon evolution in different regions, high latitude ice volume change and low latitude processes under the background of the insolation. Based on the comparison of multi-proxies in different regions, we propose to further investigate the driving mechanism of East Asian summer monsoon evolution and the role of high-low processes in the global climate change.

东亚夏季风为连接高、低纬气候系统的纽带，是我们从半球-全球尺度来理解气候变化驱动-响应关系的良好载体。近年来，东亚夏季风演化研究在替代指标方面存在诸多争议。另外，东亚夏季风演化历史在不同区域存在较大差异，但目前所开展的长时间尺度工作主要集中在东亚中部、南部以及西北部黄土高原，而北部其他区域甚少，这使得不同区域之间的夏季风演化对比以及深入了解其驱动机制产生了一定困难。本研究计划选用IODP346航次于冲绳海槽北部U1429站钻取的高分辨率沉积岩芯，分析沉积物中的粘土矿物与叶蜡单体氢同位素，用以重建中更新世以来黄河流域夏季风在轨道-千年尺度上的演化历史。并结合多区域多指标之间的对比，重点研究在太阳辐射背景条件下，东亚不同区域夏季风演化及其与高纬冰量变化及低纬热带过程之间的周期和相位关系，进而深入探讨东亚夏季风演化的驱动机制及高、低纬耦合过程在全球气候变化中的作用。

本研究计划选用IODP346航次于冲绳海槽北部U1429站位钻取的高分辨率沉积岩芯，重建中更新世以来黄河流域夏季风在轨道-千年尺度上的演化历史。查明东亚不同区域夏季风演化及其与高纬冰量变化及低纬热带过程之间的周期和相位关系，进而探讨东亚夏季风演化的驱动机制及高、低纬耦合过程在全球气候变化中的作用。通过研究，重建了日本南部四十万年以来的夏季风降水演化历史，发现该区域降水具有明显的冰期-间冰期旋回，表明了高纬度冰量变化对其产生的重要控制作用。另外，降水变化还具有较强的岁差周期，指示了其对于北半球太阳辐射变化的响应。进一步通过与东亚北部黄土高原区域，以及南部珠江流域的降水记录进行对比发现，在岁差时间尺度上东亚夏季风降水具有空间差异性，即东亚北部与南部演化相位一致，但与中部近乎相反，表现为当太阳辐射最强时期，北部与南部降水同时达到最强，但中部却相对较弱。据此提出了哈德雷环流上升处的热带辐合带（ITCZ）和下沉处的西风带在北半球经向温度梯度变化的控制下发生同步南北迁移，驱动东亚大陆降水在岁差尺度上的空间差异演化。本研究强调了古季风降水演化的空间差异性，修正了以前笼统地将古季风系统进行简化研究，认为季风降水等同于季风强度，而默认整个东亚大陆季风演化高度一致的观点。另外，本研究还基于黄河沉积物在东部边缘海的输运演化对东亚冬季风演变及中晚更新世黄东海构造演化历史进行了研究。