秦岭南坡地区最近2000年高分辨率气候变化的洞穴石笋记录

最近2000年气候变化历史背景的认识对于深刻理解当前气候环境变化以及科学预测未来十到百年尺度气候变化趋势有重要意义，一直是全球变化研究关注的重点问题之一。秦岭横跨我国中部，是我国重要的气候分界带，其气候对亚洲夏季风和冬季风变化都非常敏感，该区的高分辨率气候记录能为深入认识亚洲季风系统行为提供基础。本项目以秦岭南坡的祥龙洞石笋为研究对象，在石笋碳、氧同位素和Mg/Sr比值的气候-环境意义研究基础上，重建秦岭南坡地区最近2000年高分辨率气候变化序列，查明这一时段气候变化特征和规律，以及特征气候阶段如"黑暗冷期"、"中世纪暖期"、"小冰期"、"现代暖期"十到百年尺度极端气候事件发生频率和变化幅度。通过广泛的区域对比，探讨秦岭南坡地区最近2000年气候变化的可能动力成因。为进一步深入理解最近2000年区域气候对亚洲季风变化的响应，以及该时段气候变化模拟和全球变化研究做贡献。

秦岭横跨我国中部，是我国重要的气候分界带，其气候对亚洲夏季风和冬季风变化都非常敏感，该区的高分辨率气候记录能为深入认识亚洲季风系统行为提供基础。本项目以地处秦岭南坡的汉中祥龙洞石笋为研究对象，在现代洞穴内外环境监测的基础上，结合一支现代沉积的年纹层石笋高分辨率的碳、氧同位素和微量元素分析结果，基于4支石笋样品的近60个U-Th年代和1600多个碳、氧同位素以及3200多个Sr/Ca数据，重建了秦岭南坡地区过去6650年的高分辨率季风降雨变化。周期分析表明该记录有显著的961年、60年、37年、30年和22年周期，指示太阳活动和北太平洋涛动对研究区季风降雨变化的影响。和其他已有的石笋记录对比表明，中全新世以来在百到十年尺度上，季风区气候存在明显的区域差异。从最近2000年的记录来看，中世纪暖期和现代暖期以及暖期向冷期的过渡阶段，秦岭南坡的季风降雨和我国中北部地区在百到十年尺度有一致性变化，但是在黑暗冷期和小冰期时，两地区季风降雨在百到十年尺度呈现反向变化关系。这种冷暖期的区域降雨差异，可能和全新世以来随着北半球太阳辐射的减弱，亚洲季风逐渐减弱，季风北缘逐渐南移有关。这导致冷期的盛期时季风北缘及雨带的位置南移至秦岭南坡地区，造成该区降雨增加，而我国中北部地区则降雨减少。