深海氧同位素5期（MIS5）黔北石笋记录的高分辨率季风突变事件及驱动机制研究

During Marine Isotope Stage (MIS) 5, corresponding to sea level variations ~20-60 m below present day, atmospheric CO2 is raltively high and continent ice sheets are extending. MIS 5 is also marked by a relatively strong eccentricity and therefore large seasonal insolation changes. Full understanding of the links between two polar climate systems and Asian monsoon on the millinnial to multi-decadal scales, under conditions of extending ice sheet coverage over the high northern latitudes, is ciritical to shed light on the forcing mechanisms for abrupt climate changes. Further, it may also have important implications for understanding present climate evolution and predictions of future climate. In this study, we will present a new stalagmite-based 10-year resolution Asian monsoon record during MIS5 from Sanxing Cave, Northern Guizhou Province, China, based on several high-precision 230Th dates with a typical uncertainty of 0.3-0.5ka. Thus, our record allows an assessment of timing, transition and sub-cycles of rapid climatic switches during this period and can test the trigger-response hypothesis under conditions of little ice volume via a detailed comparion of short-lived climate events between the bipolar ice cores records and stalagmite record.

深海氧同位素5期（MIS5）处于全球冰量刚开始增大的时期（海平面比现在低20-60米），该时段全球CO2浓度较高，太阳辐射偏心率周期较强，季节性太阳辐照变化也较大。研究此边界条件下千年-数十年际尺度高低纬气候之间的联系对理解全球气候突变事件的区域响应方式及动力学机制具有极其重要的作用，同时对进一步理解全新世气候自然变化规律及未来气候预测有重要指示意义。本项目拟通过黔北三星洞石笋的高精度MC-ICP-MS测年和氧碳同位素、微量元素和稀土元素等指标的综合研究，获取MIS5高分辨率季风气候变化序列；精确标定亚洲季风间冰阶 (CIS) 25-21事件的持续时间，剖析事件转型模式和亚旋回特征；通过与南北两极冰芯记录在百年－数十年际尺度上细节对比，确立在MIS5冰量较小条件下高纬度气候和中低纬季风环流在在千年－数十年际尺度上的耦合关系，进一步探讨千年－数十年际尺度气候变率的成因机制。

末次冰期千年尺度气候突变事件在深海氧同位素3期（MIS3）最为典型，受限于年龄模式或者样品分辨率，对于MIS3更老的冰期时段，相关的研究较为薄弱。MIS5研究这类气候突变事件又极为重要，该阶段全球冰量处于刚开始的增大时期（海平面比现在低20-60米），全球CO2浓度较高，太阳辐射的偏心率周期较强，季节性的太阳辐照变化也比MIS3大得多，气候突变事件发生的边界条件明显与MIS3不同。研究此边界条件下的GIS25-21有助于理解千年尺度气候事件的发生机制, 同时对进一步理解目前气候变化的自然规律及未来气候预测有重要指示意义。本项目通过黔北三星洞和黑洞数十支石笋的高精度MC-ICP-MS测年和氧碳同位素、微量元素和稀土元素等指标的综合研究，获取MIS5期高分辨率季风气候变化序列。精确标定亚洲季风间冰阶 (CIS) 25-21事件的发生时间，剖析事件转型模式和亚旋回特征。石笋记录CIS25-21突变时间的精确标定可以作为MIS 5阶段重要的年龄控制点, 用以校正南北极冰芯记录和深海沉积记录的时间标尺。首次在亚洲季风区捕捉到了GIS先兆型事件和反弹型事件。季风气候与北高纬气候在千年尺度-亚千年尺度气候事件上的关联，进一步支持海气耦合的传输机制。但在千年尺度气候事件的转型特征上，CIS事件则与南半球的A事件呈反向关系，充分说明南半球气候对季风气候的调控作用。