3 Ma以来轨道尺度东亚冬季风演化的模拟研究

摘要

轨道尺度东亚冬季风变率对认识第四纪东亚环境演化和北半球冰盖演化具有重要的作用.文章利用德国波茨坦气候影响研究所的中等复杂程度地球系统模式(CLIMBER-2)对过去3 Ma 气候和环境的模拟结果,探讨了轨道尺度东亚冬季风演化特征及其变化机制.采用两种指数反映东亚冬季风强度,分别指示中纬度西风强度(EAWMU)和东亚北风强度(EAWMV).CLIMBER-2 较好地模拟出了3 Ma 以来地球冰期-间冰期旋回特征,以及第四纪以来全球变冷趋势.东亚冬季风在过去3 Ma 以来呈现逐渐增强的趋势,EAWMV 和EAWMU 分别在约2. 6 Ma 和约1. 5 Ma 突然增强.EAWMV(EAWMU)在约2. 2 Ma(约1. 5 Ma)之前主要以20 ka 岁差周期为主导,约2. 2~ 1. 0 Ma(约1. 5 ~ 1. 0 Ma)的转型期以41 ka 倾角周期和20 ka 岁差周期为主导,约1. 0 Ma 之后则均出现100 ka?41 ka 和20 ka 这3 个轨道周期特征,并以100 ka 偏心率周期为主导.在约2. 2 Ma (约1. 5 Ma)之前,EAWMV(EAWMU)主要受控于太阳辐射的直接强迫作用,北半球冰盖的作用相对较弱,在此之后北半球冰盖起主导作用,太阳辐射的直接强迫作用相对较弱.因此,第四纪东亚冬季风与北半球冰盖存在复杂的耦合关系,当冰盖规模较小时,它们的关系很弱;反之,当冰盖规模较大时,它们的联系加强.