中国东部与西南YD事件年际分辨率石笋记录对比研究

年际时标控制下的高分辨率季风YD区域对比研究对检验该事件各种驱动争议极为重要。为此，项目拟选择湖北神农架青天洞和黔西南道观洞YD期间的三支年纹层石笋。依托高精度U/Th、14C测年并结合年层统计结果，建立季风YD事件年际时标框架。通过高分辨率石笋氧、碳同位素测试、年层厚度、灰度、微量元素等多指标分析，并进行多个水文年连续野外监测，确立各指标气候、环境意义。藉此重建YD期间亚洲季风、洞穴地化环境及大气Δ14C精细变化过程，精确诊断季风突变速率、YD内部振荡、转型模式等基本特征。进一步与南北半球高分辨率气候记录、10Be及其它Δ14C记录对比，揭示季风YD事件区域特点及其全球意义，有望检验YD事件不同驱动假说和早期大气Δ14C重建结果。同时，可对季风突变爆发临界点、爆发方式等关键问题进行有意义探讨，为相似边界条件下季风预测及模拟研究提供基本的理论支撑。

1938年，Jensen首次在欧洲发现了仙女木孢粉(Dryas Octopetala, Jensen, 1938)，认为是气温下降导致极地植被南侵。随后，新仙女木事件 (YD, 12.9~11.5 ka BP) 广泛发现于格陵兰冰芯和海洋沉积记录(Johnsen et al., 1992; Dansgaard et al., 1993; Bond et al., 1993)。此时，正值末次冰期结束、全球急剧升温，但极地气温下降约15±3 ℃(Severinghaus et al., 1998)，是一次典型的气候突变事件。. 淡水注入导致北大西洋温盐环流(THC)停滞被认为是YD事件的主导驱动力(Broecker et al, 1990)。然而，淡水喷涌诱因及注入区域在认识上仍未统一。而且，该机制倡导者—Broecker (2006)未发现古河道地质证据（意即淡水触发机制很难成立）。所以，YD事件是大洋还是大气驱动，国际学术界尚无定论(Broecker, 2003)。2007年，Firestone 等提出“彗星撞击地球导致北美大型动物群灭绝和YD降温”。但是，模拟及地质证据表明，类似突变事件广泛存在于其它冰消期 (Sima et al., 2004; 陈仕涛等, 2006; Cheng et al., 2009; Broecker et al., 2010)。显然，YD事件不太可能是偶发事件，可能是冰消期地球表层系统各种要素相互作用，达到某种阀值触发突变发生。最新模拟研究认为，AMOC减弱、大气环流改变、太阳活动适度减弱等多要素共同触发了YD事件 (Renssen et al., 2015)。. 项目依托中国东部和西南年纹层石笋材料，通过年际时标建立、δ18O和δ13C同位素测试、年层厚度序列研建，重建YD期间亚洲季风、洞穴岩溶环境等细节变化。通过项目研究发现，YD期间季风变化“不对称结构”(即开始季风下降缓慢，结束回升迅速) 异常显著(Liu et al., 2013a)。其间，叠加3次百年尺度次级振荡，与中国北方苦栗树洞穴记录 (Ma et al., 2012)和格陵兰气温变化一致。此时，北大西洋THC显著减弱，这种高、低纬联系可能通过太阳活动建立。在YD结束，季风突变存在显著前兆信号，并提前最终季风突变上升97年(黄沁昕和刘殿兵, 2013)。