多种代用气候指标揭示的西部干旱区全新世气候环境变化

摘要

西部干旱区是西风带气候和季风气候的相互作用区，对全球气候变化敏感响应。认识该区域全新世气候变化的基本特征有助于更好地理解该区域近千年乃至近万年气候变化的机制和成因，进而为未来气候的预测提供基础和指导。 本文在分析粘土矿物资料的基础上，通过与多种代用气候指标作综合对比分析，得出以下主要结论： 1蒙脱石(smec)/(伊利石(illi)+绿泥石(chlo))(smec/(illi+chlo))和蒙脱石(smec)/高岭石(kaol)(smec/kaol)序列的背景趋势分析反映出达连海地区早中全新世气候温暖湿润及其随后的衰退大趋势的气候演变特征，这与北纬30度太阳入射量变化相似，这表明达连海地区气候变化长时间尺度上主要受到北半球太阳辐射量变化的驱动。 smectite/(illite+chlorite)和smectite/kaolinite序列的多窗谱分析和小波分析表明：11000aBP～5500aBP达连海地区气候变化存在显著的194a，259a-261a，937a等主要周期；4500aBP～0aBP存在明显的242a-243a、336a-337a等主要周期。 其中在4500aBP～0aBP这一时间段内，小波分析显示242a-243a、336a-337a这些主要周期在各个时间段内都占有很大比重，对这些主要周期信号的重构结果显示它们的时间演变特征完全一致：即4500～3000aBP和1000～0aBP这两个时间段波动振幅都出现较大变化，说明这两个时间段气候可能出现几百年尺度上的快速变化。 2.区域比对结果及可能的机制： 达连海孔黏土资料和青海湖总有机碳的资料以及董哥洞石笋资料反映的全新世气候变化主要受到低纬太阳辐射驱动，早中全新世气候湿润及其随后的衰退大趋势可以很好地用太阳辐射变化来解释，但这种气候变化明显滞后于太阳辐射变化，这可能是因为早全新世北半球存在大量尚未完全融化的冰盖。 对于来自西风区的两个孔的孢粉资料反映的早期干旱的气候特征，这可能是由于北半球增温过程中，高、低纬度之间的温度差异逐渐减小、副热带高压增强并北移、中纬度气旋活动亦减弱，从而可能引起亚洲内陆西风区干旱气候盛行，从而使得亚洲内陆西风区和亚洲季风区的湿度变化表现为近乎反相位的关系。除此之外，地形因素也是影响干湿变化的重要因素。

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论文说明：图表目录

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第一章 绪论

第一节 全新世气候变化的研究意义

第二节 全新世气候变化的研究进展

1.孢粉代用资料的使用和研究状况

2.湖泊记录与研究状况

3.泥炭代用指标的使用和研究状况

4.黄土记录及研究状况

5.古气候模拟进展

第三节 选题意义与背景

参考文献

第二章 研究区现代环境背景和研究方法

2.1研究区概况

2.1.1西北干旱区自然地理概况

2.1.2共和盆地自然地理概况

2.1.3西北干旱区气候概况

2.1.4共和盆地气候概况

2.2研究方法

2.2.1 多窗谱分析方法(MTM)

2.2.2 小波分析方法

参考文献

第三章 资料

第一节 黏土资料

1.黏土矿物组合、含量对气候的指示作用

2.岩性与采样

3.实验方法与年代结构

第二节 其他资料

1.篙、黎比对环境的指示意义

2.总有机碳含量对环境的指示意义

3.洞穴石笋的δ18O的环境意义

参考文献

第四章 分析与讨论

4.1多窗谱分析(MTM)

4.1.1多窗谱估计及红噪声临界谱分析

4.1.2显著周期信号的重构

4.1.3背景趋势的变化特征

4.1.4百年尺度振荡分量的时间演变特征

4.2小波分析

4.3本章结论

参考文献:

第五章 区域气候记录对比研究

5.1 与西风区全新世记录的对比

5.1.1与博斯腾湖泊沉积物记录的对比

5.1.2与克鲁克湖孢粉资料的对比

5.2与亚洲季风区的对比

5.2.1与青海湖沉积记录的对比

5.2.2与董哥洞石笋氧同位素的对比

5.3与模拟结果的对比

5.4气候变化机制探讨

参考文献:

第六章 总结与展望

6.1主要结论

6.2创新点

6.3展望

参加科研情况：

致谢