倒三冰期千年- - 百年尺度季风气候变率：豫、渝石笋记录对比

对四川盆地东缘重庆地区和黄土高原东南缘豫西地区洞穴沉积物进行多指标记录的时空对比研究，在已有对重庆和贵州荔波地区洞穴监测的基础上，重点监测受东亚季风影响的河南栾川老母洞区域现代大气降水、洞穴滴水、洞穴现代沉积物和温度/湿度、季风指数的关系，明确各气候代用指标的物理气候意义。对研究区生长于MIS8 (倒数第三次冰期) 期间的多根石笋样品进行绝对高精度的MC-ICP-MS Th-230定年和高分辨率的氧碳同位素数据分析，建立MIS8期间千年-数十年时间尺度上的亚洲季风气候变化序列，研究倒三冰期开始和结束时的年代学和气候突变(Older YD、Older H1等)特点，以及内部结构变化的特征，与已有的末次冰期及倒二冰期亚洲季风记录进行时空对比，以丰富对亚洲季风CIS事件的认识，分析倒三冰期亚洲季风气候系统变化特点及可能的驱动机制， 进一步验证全球变化的北半球高纬度轨道驱动理论的有效性。

对西南地区四川盆地东缘重庆和典型中部地区黄土高原东南缘河南西部洞穴沉积物进行多指标记录的时空对比研究，在对重庆和贵州洞穴监测的基础上，重点监测受季风影响敏感的豫西栾川鸡冠洞区域现代大气降水、洞穴滴水、洞穴现代沉积物等和温度/湿度、季风指数等的关系。对研究区MIS8/9(倒数第三次冰期/间冰期)阶段的多根石笋样品进行绝对高精度的MC-ICP-MS 铀系定年和高分辨率的氧碳同位素等环境记录指标的分析，建立MIS8/9 阶段千年-数十年时间尺度上季风气候变化序列，研究倒三冰期/间冰期开始和结束时的年代学和气候突变特点，以及内部结构变化的特征。利用豫西地区栾川老母洞LM-1石笋氧、碳同位素数据重建了MIS8/9时段中国北方地区亚洲季风变化的内部结构及其变化特征。LM-1石笋δ18O值曲线与湖北神农架LZ-15石笋δ18O记录十分相似，同时两者记录都与同时期65°N夏季太阳辐射变化曲线呈现很好的一致性，表明MIS8/9时段内黄土高原东南缘与长江中游地区受到相同的气候系统控制；太阳辐射仍然是轨道尺度上亚洲季风变化的直接驱动力。LM-1石笋δ13C记录与δ18O记录变化趋势相似，都具有典型的岁差周期，表明轨道因素驱动的温度和降水量变化是LM-1石笋碳氧同位素变化的主要原因。老母洞δ18O和δ13C、林竹洞石笋及冰芯记录中在280 ka BP左右都出现了的大幅度波动，由此推断这一时期MIS8/9的转换时期。研究区栾川县降雨主要集中在6月～10月，而11月至次年5月中旬降雨量较少，只占全年降水量的20%。栾川地区降水氧同位素变化特征：夏季降水氧同位素值普遍偏轻，而冬季降水氧同位素值普遍偏重。从全年尺度上看，具有明显的降水量效应，但大气降水δ18O基本没有温度效应。鸡冠洞洞穴滴水微量元素含量和比值在观测时段内基本受大气降水控制，可以较好的反映季节降水的变化，对特殊的气候现象也有一定的指示意义。但是，长期滴率观测表明滴水对地表气候变化有明显响应，为我们进一步利用石笋重建古气候提供了可行性基础。综合现代过程洞穴监测和长、短尺度石笋记录结果，明确环境指标信号传输的机理，分析亚洲季风气候系统变化的可能驱动机制，进一步验证全球变化的北半球高纬轨道驱动理论和中国季风区石笋氧同位素环流效应的有效性。项目实施过程中公开发表4篇科技论文，并多次参加国内外学术交流，完成多名研究生的培养工作。