鄂西和尚洞石笋磁学参数记录的极端暴雨事件及其驱动机制

摘要

近年来,频繁发生的干旱、洪涝等极端水文事件严重威胁着人们的生命、财产安全,重建地质时期的极端水文事件并探索其驱动机制是有效预测未来水文事件的关键.然而,由于缺乏可靠的代用指标,古降水量等古水文恢复一直是全球变化研究的难点之一. 本文对石笋开展了环境磁学的探索工作。获得了鄂西和尚洞石笋中土壤来源软质组分沉积通量，该参数反映了长江中游地区过去9000年以来的降雨量变化特征：中全新世(3.4-6.7kaBP)降雨量整体较少，而早、晚全新世(6.7-8.6kaBP及3.4kaBP以来)相对湿润。这一变化趋势与相邻区的泥炭地水位记录十分吻合(Xie etal.，2013)。更重要的是，在两个湿润期，磁学参数的峰值与已经报导的区域洪水事件在时间上非常吻合，表明这些峰值记录了区域短时间尺度的暴雨事件，并呈现显著的500年周期。 石笋磁学参数记录的鄂西地区暴雨事件与来自赤道太平洋地区的ENSO活动记录十分吻合(Zhuet al.，2017)。总体上的规律是，中全新世ENSO活动较弱，暴雨事件少；早、晚全新世ENSO活动较强，暴雨十分频繁，且ENSO活动的峰值基本对应暴雨事件。对比500年周期的暴雨事件、ENSO活动强度和太阳活动强度可以发现，太阳活动减弱、ENSO活动加强时，研究区的暴雨事件增强。这可能与太阳活动减弱后，ENSO活动加强，同时东亚夏季风减弱致使梅雨带长时间滞留在长江中下游地区有关。