基于周期分析的早更新世北大西洋千年尺度气候变化研究

摘要

北大西洋地区是全球认可的气候变化敏感区，也是全球环境变化的驱动区之一。它做为全球气候变化的源头，也是海洋双层循环最为活跃的地区。关于千年尺度气候变化周期的研究最早起源于北大西洋。北大西洋深海的沉积物中饱含丰富的古气候和古环境信息，能够满足对古气候变化机制的深入分析。
　　 本论文对优先获得的国际综合大洋钻探计划(IODP)北大西洋IRD区域(SiteU1313)1.471-2.415Ma岩芯沉积物进行了粒度分析，重建了北大西洋地区早更新世的古环境和陆源碎屑沉积通量变化：早更新世北大西洋沉积物陆源组分主要由粘土和极细粉砂组成，分选性较差，经历了三个环境阶段：
　　 第一阶段(2.415Ma～1.901Ma)：气候逐渐波动频繁；
　　 第二阶段(1.901Ma～1.634Ma)：气候趋于稳定、平缓；
　　 第三阶段(1.634Ma～1.471Ma)：气候波动再次加剧。
　　 运用MTM谱分析方法和小波分析方法对粒度数据进行周期检验，各阶段的综合分析结果如下：
　　 第一阶段存在170Ka、93Ka、40Ka、26Ka及17.5Ka的万年周期和4.93Ka～2.38Ka的千年周期；
　　 第二阶段存在187.8Ka、109.6Ka、42Ka及16Ka的万年周期，3.5Ka～2.85Ka的千年周期；
　　 第三阶段存在97.4Ka、90.4Ka、76.4Ka、67.6Ka、30Ka及13Ka的万年周期，2Ka～1Ka的千年周期。
　　 整体上，既有轨道尺度的气候周期，也同时反映出以2～5Ka为主的千年周期，并且从2.415Ma～1.634Ma至1.634Ma～1.471Ma，千年周期显著变短，由2Ka～5Ka变为1Ka～2Ka。由此推测1.901Ma～1.634Ma是气候变化周期的转化阶段，此后在1.634Ma～1.471Ma出现典型的1500年左右的千年尺度气候变化周期。

目录

文摘

英文文摘

声明

0前言

1研究意义

2千年尺度气候研究进展

2.1国外研究进展

2.2国内研究进展

2.3千年尺度气候研究趋势

2.3.1深入研究气候驱动机制

2.3.2探讨千年尺度气候起源

3研究区域概况

3.1海陆地貌

3.2气候特征

3.3水文特征

3.4洋流

4分析数据来源

4.1样品与年代

4.2样品粒度分析

4.2.1粒度测定方法

4.2.2粒度分析结果

4.3粒度指标其环境意义

5基于多窗谱分析的周期检测

5.1气候变化周期分析

5.1.1窗函数的选择

5.1.2背景值的确定

5.1.3其他参数设置

5.2 MTM谱分析结果

5.2.1粒度中值反映的显著周期

5.2.2粒度平均值反映的显著周期

5.2.3两种资料结果对比

6基于小波分析的周期检测

6.1基于Morlet小波的周期分析

6.1.1 Morlet小波简介

6.1.2小波功率谱分析

6.1.3小波方差检验

6.2小波分析结果

6.2.1小波功率谱分析结果

6.2.2小波方差分析结果(时间尺度1：60)

6.2.3小波方差分析结果(时间尺度1：180)

6.2.4不同时间尺度小波分析结果对比

7周期的确定与讨论

7.1两种方法结果对比

7.2显著周期的确定

7.3讨论

7.3.1轨道尺度的气候周期

7.3.2千年尺度的气候周期

7.3.3千年尺度气候变化起源探讨

7.3.4千年尺度气候变化机制

参考文献

致谢