喜马拉雅山中段南北坡湖泊沉积记录的气候变化对比研究

喜马拉雅山脉是气候变化的敏感区，其南、北两坡气候环境特征存在很大差异。而气象资料的匮乏极大限制了对该地区气候背景状况的认识以及气候变化空间差异的理解，湖泊沉积记录则成为对比研究喜马拉雅山南、北两坡气候时空变化差异的良好载体。本项目拟在喜马拉雅山中段南、北两侧各选取3个湖泊，钻取浅湖芯样品，在210Pb和137Cs精确定年和多种指标（粒度、TOC、地球化学元素比值等）综合分析的基础上，结合邻近台站的气象资料，明确湖芯中各种代用指标在不同地区的气候指示意义，进而重建过去近几百年来喜马拉雅山脉中段南、北两侧高分辨率的气候变化历史。在此基础上，与本地区已有的其他气候记录(如冰芯、树轮)进行对比验证，明确近几百年来南亚季风变迁对山脉南、北两侧气候演化过程的影响，探讨气候变化对比的区域性差异和控制因素，从而揭示喜马拉雅山脉南、北坡地区气候变化的区域性特征及其对全球变化的响应。

本研究通过在喜马拉雅山中段南、北两侧各选取2个湖泊，钻取浅湖芯样品，在210Pb和137Cs精确定年和多种指标（粒度、TOC、地球化学元素比值等）综合分析的基础上，结合邻近台站的气象资料，明确湖芯中各种代用指标在不同地区的气候指示意义，恢复了过去近200年来喜马拉雅山脉中段南、北部气候和环境变化的历史记录。本研究主要得到了以下几点结论：.（1）通过与台站资料的对比分析确立了湖泊沉积物中TOC值作为各区域历史时期环境气温变化的代用指标，结果发现近200年来喜马拉雅山南北两侧地区气温变化处于上升趋势，尤其是20世纪20年代以来四个湖泊所在区域整体升温趋势基本一致，与全球尺度近百年来的气温上升一致。.（2）湖泊沉积物记录中地球化学元素Sr/Ba比值对高海拔地区冰川消融强度变化有较好的指示意义。总体上，由于全球升温的影响，喜马拉雅山南、北地区近200年来冰川消融逐渐增强，高海拔地区湖泊也呈不断扩张趋势。北坡地区的纳木错和枪勇冰川湖记录到1800~1850年以及1960年至今两个时段为冰川强烈消融期，尼泊尔地区的Gokyo湖则显示自1850年以来喜马拉雅山南坡地区冰川消融程度一直在增加，尤其是最近50年来南北地区冰川消融都在增强，目前正处于近200年来冰川融化最为强烈的时期。.（3）本研究所获得的4个湖泊沉积物记录中粒度指标的时间变化序列差异较大，其中只有纳木错湖芯记录中粒度指标对南亚夏季风降水变化有较好的指示意义，反映出了20世纪50年代末期至70年代初期的湿润程度不断增加的时期以及90年代中后期以来的干旱时期。.（4）本文通过湖泊沉积物恢复了喜马拉雅山地区近200年来Hg及其他重金属污染的历史记录。从整体上看沉积物中Hg含量及沉积通量都在19世纪40~50年代左右开始迅速增加，在80年代左右到达极值，该趋势与全球特别是亚洲，前苏联地区Hg污染排放量变化基本一致，表明汞含量的增加主要归因于亚洲和其他工业区的长距离大气输送所致。从湖泊沉积物记录中Hg含量及沉积通量的对比来看，南坡尼泊尔地区现代的Hg含量明显高于北坡地区，表明南坡环境中Hg污染程度比北部青藏高原地区严重，并且有不断增加的趋势。根据南、北坡地区沉积物记录的估算，现代汞的沉降速率约是工业革命前背景值的2~3倍。沉积物中其他重金属元素（如Pb，Bi，As等）自1950年以来也有一定的增长趋势，但同样存在区域差异。