东亚热带区域全新世地球磁场长期变化主曲线建立及其与气候变化的联系

近期欧洲和中东地区关于全新世地球磁场长期变化和云量-气候变化物理机制的研究证明，由磁偶极子位置的移动导致的地球磁场长期变化，可能优先在中、低纬度或部分区域，通过宇宙射线-低空云量-地表温度或降雨的物理化学过程，在不同时间尺度与全新世的气候变化过程发生紧密的联系。本项目主要以东亚热带区域玛珥湖和邻近海域全新世高分辨率沉积物为研究对象，进行地球磁场长期变化的研究，通过叠加、滤波等数学处理，建立区域长期变化主曲线，对比分析磁偶极成份与非偶极成份的时空作用范围及其特征；并在同位素年代学和地磁长期变的双重约束下，提取碳同位素、微体生物、沉积物粒度、重矿物含量等可靠的气候变化代用指标；探讨不同时间窗口限定下，东亚中、低纬度区域地球磁场长期变化与气候变化，尤其是降雨量之间可能存在的关系。

对华南热带、亚热带区域的海洋、陆地湖泊和三角洲全新世沉积物进行地球磁场长期变化和古气候记录的研究。初步建立该区域地球磁场长期变化综合曲线，并与全球其它区域的长期变记录对比说明，全新世以来地球磁场长期变化的基本型式在全球范围内是基本相似的，但是不同区域其变化的时空分布特征上存在一定差异。地球内部核幔边界一些能量斑块(flux lobe)的存在和活动，是造成差异的主要因素。在同一能量斑块范围之内或没有能量斑块影响的区域，长期变记录可以完美的对比，是千年、百年时间尺度地层对比和年代确定的有效工具，但是在不同能量斑块之间，长期变记录的对比则存在较大的不确定性。此外，在非能量斑块存在区域，地球磁场强度与磁倾角的变化存在一定的耦合，高的磁场强度抑制了磁倾角变化的幅度，而磁偏角的变化则相对独立。对比华南区域的磁场相对强度变化与亚洲季风的关系，可以发现约5 kyr以来季风的减弱与磁场强度的逐渐增加明显存在相关性，而在约1.2 kyr之后，当季风有增强趋势时，磁场强度也显著降低。另外，对比磁场强度与从湖泊沉积物重建的古温度，也可以发现较强的磁场强度对应于低的温度。这种关系可能反映了地球磁场对宇宙射线的控制作用，当磁场强度升高时，进入大气层的宇宙射线减少，空中云量的生成相应减少，从而导致降雨的减少和温度的降低。