南塔斯曼海2Ma以来底层水温度演化历史及其全球气候变化响应

The change of ocean deep water temperature not only shows the energy conservation of different deep water masses, but also can influence the global climate change by the Thermohaline Circulation (THC). The relationship between change of ocean deep water temperature and global climate change had been seen as a key problem in the pleaoceangraphy researches. Here, the evolutive history of deep water temperature will be reconstructed and the change of deep water temperature at orbital cycles during the last 2 Ma in Southern Tasman Sea of Southern Ocean will be discussed basing on the Mg/Ca ratio of benthic foraminifera in about 1300 sediment samples of ODP site 1170. Meanwhile, basing on the cooperation between deep water and surface water temperature record in Southern Tasman Sea, the change characteristic of energy between deep water and surface water the pivotal area will be discuss. On the other hand, the energy conservation in world ocean will been discuss basing on the different ocean deep water temperature records during the last 2 Ma. Furthermore, to give a reasonable answer to the trend of global climate change in future, the relationship between change of energy conservation in world ocean and global climate change will be discussed in detail.

大洋底层水温度变化不仅代表了底层水储存热量的改变，而且可以通过大洋温盐环流(THC)将这些变化传输到其他海域，与气候演化产生联系。因此，分析大洋底层水温度变化过程及其与气候、环境演变间的关系已经成为古海洋学研究的关键科学问题之一。基于此，在充分了解已有研究成果的前提下，以申请者对南大洋南塔斯曼海ODP1170站位样品所做的大量分析工作为基础，将通过对ODP1170站位约1300个沉积物样品中底栖有孔虫壳体的Mg/Ca值的分析，重建2Ma以来南塔斯曼海底层水高分辨率温度演变历史及其在地球轨道参数周期上的变化规律。同时，通过底层水温度与表层水温度的“纵向”对比，分析南大洋关键海域水体热量垂向变化的异同；通过不同大洋底层水温度变化的“横向”对比，分析2Ma以来大洋热量传输的演化特征。同时，结合其他古环境替代指标参数分析大洋底层水温度变化与全球气候演变的关系，为解释气候走势提供理依据。

大洋底层水温度变化不仅代表了底层水储存热量的改变，而且可以通过大洋温盐环流(THC)将这些变化传输到其他海域，与气候演化产生联系。因此，分析大洋底层水温度变化过程及其与气候、环境演变间的关系已经成为古海洋学研究的关键科学问题之一。基于此，在充分了解已有研究成果的前提下，对南大洋南塔斯曼海ODP1170站位748个沉积物样品中底栖有孔虫Cibicidoides wuellerstorf 壳体的Mg/Ca值的进行了分析，获得530个有效数据，重建2Ma以来南塔斯曼海底层水温度演变历史，并将对其在地球轨道参数周期上的变化规律进行分析；通过不同海域底层演化特征的对比，分析了南大洋底层水与北大西洋底层水在地球轨道参数周上演化差异，显示南大洋深层水变化存在同时性。相对地，北大西洋深层水(NADW) δ13CB值和东太平洋深层水(EPDW) δ13CB值在地球轨道参数周期上相位相反，即当EPDW加强时，NADW对全球温盐环流的影响出现一定程度的减弱，同时，不同区域底层海水的温度差异远远小于表层海水温度之间的差异；通过南大洋不同海域表层水体温度变化特征的对比分析和气候响应研究，分析2Ma以来南大洋热量传输的演化特征，显示南大西洋与南塔斯曼海之间的温度差异还受到诸如Agulhas 流向大西洋输入热量等因素的影响。在冰期-间冰期旋回中，太阳辐射量改变引起的海洋SST变化, 并由此导致的区域气候环境的改变，如STF的迁移等，最终成为影响环南极海域温度差异变化的关键因素之一；同时，对沉积过程中典型古环境替代指标参数的变化特征进行了分析，为合理利用各种古环境演变指标参数提供了理论依据。