72kaBP左右强降温事件的年分辨率石笋记录及其驱动机制

72kaBP左右的降温事件是末次冰期最大的突变事件，其成因机制及其与同期发生的第四纪以来最大的火山喷发（Toba）的关系广受关注。本项目以湖北神农架永兴洞两支发育清晰年层的石笋为主体，以神农架三宝洞和天鹅洞石笋作平行检验，贵州雾露洞石笋作区域对比，建立年分辨率的完整覆盖该事件的东亚季风演变序列。该序列将精确剖析事件的内部结构，建立与气候模式的响应关系。进一步与末次冰期其他事件以及高纬记录进行对比，并利用谱分析等手段，探讨冰期气候突变事件的诱发因素。利用同步辐射X射线荧光微束原位无损分析技术(SR-μXRF)探测石笋中S浓度异常，探寻Toba火山活动的印迹。根据S浓度异常对应的气候地层关系，用石笋高精度U/Th定年精确标定Toba火山的年龄。该成果将超越格陵兰冰芯记录，在冰期事件的起/止突变特征、内部次级振荡等细节刻画上取得突破，为全球对比和气候模拟提供依据。

本项目通过对来自神农架发育清晰年层石笋的研究，建立了年分辨率的完整覆盖72KaBP左右降温事件（简称72ka事件）的东亚季风气候演变序列。以“72ka事件”为重点研究对象，结合末次冰消期YD事件和MIS3阶段典型事件的研究，全面探讨亚洲季风事件的变化特征和诱发因素。在此基础上把亚洲季风强度与南极温度变化联系起来，建立半球间的气候联系机制，取得以下主要研究进展：（1）基于湖北省神农架永兴洞石笋10个高精度U-Th年龄和氧碳同位素、微量元素等分析结果，标定了“72ka事件”的起止年龄分别是73.52±0.21kaBP和71.16±0.22kaBP。这应是迄今为止“72ka事件”（或Toba火山事件，这是深海沉积、极地冰心等气候地层非常重要的年龄标识）最精确的年龄，为全球对比和气候模拟提供依据。（2）分辨率高达3年的石笋氧同位素记录精确刻画了“72ka事件”的结构特征。该事件明显分为三个阶段，以快速开始、缓慢结束。尤其值得关注的是在事件的内部，发现了3个百年尺度的震荡。这些特征和格林兰冰心记录的北半球高纬温度变化有很好的对应关系，表明低纬季风与北半球高纬地区在72ka事件上存在共同的成因机制。（3）“72ka事件”发生在同位素阶段5/4转折时期，YD事件发生在同位素阶段2/1（全新世）转折时期，MIS3阶段千年尺度事件是末次冰期最为典型的事件，我们把上述事件的研究扩展到最近两个冰期-间冰期旋回。特别是当季风石笋δ18O记录去掉65ºN夏季太阳辐射变化后，凸显了一系列千年尺度弱季风事件，这些事件和南极冰芯刻画的暖事件呈现一一对应关系。进一步研究发现这种对应关系不仅发生在末次冰期-间冰期旋回，也存在倒二冰期-间冰期旋回。这支持了早期气候模式：南半球的热力差决定了南半球信风增强，并进一步控制北半球夏季风强度。