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大洋环流型式转换在冰期旋回中的作用及经典第四纪冰期理论质疑(续)汉景泰Ｗ．Ｓ．Ｆｙｆｅ(加拿大西安大略大学地质系)４问题及讨论大洋环流－气候学说认为从冰期到间冰期海洋－大气系统全球性巨型再组合导致了末次冰期的终止。 相似文献
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Heinrich事件和末次冰期气候的不稳定性 总被引：10，自引：0，他引：10
对北大西洋深海沉积物的研究表明：末次冰期北大西洋沉积物记录中有多次洋面温度降低、有孔虫含量减少、盐度降低和粗颗粒的碳酸盐碎屑快速堆积的现象，这些时间跨度上千年或几百年的气候快速波动被称为Heinrich事件［１－４］，很难用古气候的米兰科维奇理论来解释。最近对末次冰期中国马兰黄土堆积的调查发现，在末次冰期之中东亚冬季风也有多次加强，它与北大西洋沉积物中的Heinrich事件对应很好，暗示着东亚季风的变迁更直接受控于北半球冰量的变化，而不是过去人们认为的东亚古季风气候变化与地球轨道变化引起太阳辐射变化直接相关。 相似文献
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早新生代是地质史上最后一个温室气候期,随后南极冰盖形成,地球进入到晚新生代冰期。温室气候的成因和冰期气候转型的机制一直是国际相关学界关注的问题。评述国际上对此开展的古气候模拟,反映了早新生代温室气候受到了海洋和大陆的地理位置、暖海洋温盐环流和海洋热输送、太阳辐射和大气CO2浓度变化的作用和影响。古气候模拟还反映了早新生代温室气候转向冰期气候,受到了大洋通道改变和高原构造隆起、大气成分变化以及海陆生态系相互的作用和反馈。这些古气候模拟试验锁定在气候变化的关键时段和重要驱动因子,对测试地球内外驱动力和地球各圈层反馈作用提供了重要的科学依据;温室气候以及趋向冰期气候的模拟研究对探讨气候变化内在机制、预测未来气候具有重要意义。
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地球圈层相互作用中的深海过程和深海记录（II）：气候变化的热带驱动与碳循环 总被引：1，自引：3，他引：1
地球轨道变化驱动冰期旋回的理论是气候演变研究在20世纪的最大突破。然而以65°N太阳辐射量为准的传统轨道理论，忽视了低纬区和碳循环的作用。本项目以“西太平洋暖池”为重点，通过地质资料和气候数值模拟的结合，揭示了“西太平洋暖池”和东亚季风发育的阶段性，发现了暖池海区冰消期表层水升温超前于北半球冰盖的融化。在南沙海区发现了碳同位素有40~50万年长周期，经过全球对比和对意大利上新世地层的实测与分析，证明这是世界大洋碳储库对于地球运行轨道偏心率长周期的响应，并推测是通过浮游植物群改变有机碳在海洋碳沉积中的比例所致。研究表明热带驱动和碳循环在气候演变中重要性，其正确认识是预测气候长期演变趋势的前提。是“深海973”项目总结报道之后的续篇，对上述成果作专题讨论。 相似文献
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晚冰期Younger Drayas环境灾变 总被引：3，自引：0，他引：3
新仙女木事件(Younger Dryas Event)是过去15000年里全球最为严重的环境灾变事件。它使得冰期气候急剧回返,陆地自然环境严重恶化,并且遣成更新世末期的生物界大绝灭。该事件在深海沉积、大陆冰盖和湖泊沉积物剖面都有多种十分显著的记录。对其成因和机制的研究,将会深入揭示太阳辐射—大气—海洋气—冰盖气—陆地气—生物圈相互作用系统中的非线性反馈现象,为探索人类面临的全球变化问题提供借鉴。 相似文献
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全球大洋深海有孔虫碳同位素(δ13C)记录中广泛发现40万年周期,这一周期可能与偏心率长周期的轨道驱动有关.1.6 Ma以来,δ13C的这一长周期拉长到50万年,且重值期不再与偏心率低值对应.目前对δ13C 40万年周期的成因及其周期拉长的机制还不明确.这里使用了包含9个箱体的箱式模型,用于研究热带过程与冰盖相互作用及其对大洋碳循环的影响.模拟结果显示当北半球高纬海区海冰迅速增大时冰盖迅速融化,进入冰消期,而当海冰快速消失后,冰盖则重新缓慢增长.冰盖变化具有冰期长,间冰期短的非对称形态.在季节性太阳辐射量的驱动下冰盖变化具有10万年冰期-间冰期旋回.当冰盖融化速率受北半球高纬夏季太阳辐射量控制时,冰盖变化的岁差周期明显加强,相位与地质记录一致,说明轨道驱动可以通过非线性相位锁定机制使冰盖变化与其在相位上保持一致.海冰的阻隔效应使大气中CO2在冰消期时增多.冰期时大洋环流减弱使大气中CO2逐渐减少.当模型只有ETP驱动的风化作用而不考虑冰盖变化时,模拟的δ13C记录显示极强的40万年周期,体现了大洋碳储库对热带风化过程的响应.当同时考虑冰盖变化和风化作用时,模拟的δ13C结果中40万年周期减弱而10万年周期加强,并且40万年周期上碳储库与偏心率的相位与不考虑冰盖变化时的相位也存在差异,反映了冰盖变化引起的洋流改组压制了大洋碳循环对热带过程的响应. 相似文献
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中中新世气候转型(14.2～13.9 Ma)是全球联动的一个快速气候变化事件,冰盖、洋流和碳循环均发生显著变化,厘清其驱动机制对理解新生代全球变冷有重要意义。对此已有研究提出2种假说：一种重视洋流重组,另一种则突出碳循环的重要性,但二者都无法完美解释中中新世气候转型的种种现象。实际上,冰盖—洋流—碳循环三者形成耦合的系统,共同造成地球气候变化。综合已有的地质记录,两类机制均导致深部大洋碳储库增大,大气p CO2降低,并进一步促进气候变冷和冰盖增长,表明不同子系统之间的耦合作用引起气候突变。相较于碳循环过程和冰盖变化,学术界对中中新世气候转型期间洋流变化的了解较少,特别是南大洋和太平洋深部水团。未来的研究应聚焦于深部太平洋的洋流变化,以便更全面地完善对中中新世气候转型的理解。 相似文献
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米兰科维奇理论认为,北半球高纬夏季太阳辐射变化是驱动第四纪冰期旋回的主因。这个理论的核心是单一敏感区的触发驱动机制,即北半球高纬气候变化信号被放大、传输进而影响全球。最近,由于大量高分辨率及精确定年的气候变化记录的获得,从以下4个方面构成了对米氏理论的挑战:1)一些低纬地区并没有明显的10万年冰量周期,而是以2万年岁差周期为主,表明北半球冰盖的扩张、收缩变化并没有完全控制低纬区的气候变化;2)在最近几次冰消期时,南半球和低纬区的温度增高,要早于北半球冰盖的融化,表明冰消期的触发机制并非是北半球高纬夏季太阳辐射;3)大气CO2浓度在第2冰消期的增加同南极升温相一致,表明该时大气CO2浓度增加亦有可能早于北半球冰盖消融;4)南半球的末次冰盛期有可能早于北半球。这就说明单一敏感区触发驱动机制已难以圆满解释所有观察事实,天文因素控制下轨道尺度气候变化机制研究正面临理论突破的新需求和新机遇。 相似文献
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大洋碳循环与气候演变的热带驱动 总被引：2，自引：0，他引：2
20世纪气候演变研究的最大突破,在于地球轨道变化驱动冰期旋回的米兰柯维奇理论。然而近年来学术界对热带过程和大气CO2浓度变化的研究进展,暴露了传统的轨道驱动理论存在着对低纬区和碳循环在全球气候系统中作用估计不足的严重缺陷。国家重点基础研究发展计划项目"大洋碳循环与气候演变的热带驱动"拟以南海与西太平洋暖池的深海记录为依据,进行全球性对比和跨越地球圈层的探索,通过观测分析结果与数值模拟的结合、地质记录与现代过程的结合,检验和论证大洋碳储库长周期变化机制的假说,对于不同时间尺度上低纬过程如何通过碳循环在全球气候环境演变中的作用,实现理论上的突破。同时简要介绍了该项目的目的、科学意义、关键科学问题及预期目标等。 相似文献
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科学大洋钻探与全球气候变化研究 总被引：2，自引：0，他引：2
文章简要地回顾了科学大洋钻探的发展历程。深海钻探计划（ＤＳＤＰ）革命性地改变了地球科学家们对地球动力作用的认识。ＤＳＤＰ的后继者，即大洋钻探计划（ＯＤＰ）正在全球各大洋收集有关这些作用在几万至几十万年时间尺度上变化的高分辨率记录，并已在与全球气候有关的下述领域取得了重要进展：地质历史时期气候变化的幅度、速度及原因，按轨道调谐的新生代（１０Ｍａ前以来）地质年代表，高纬度地区冰盖形成及演化历史，造山运动与长期气候变化之间的相互关系，气体水合物与全球气候变化的相互制约关系。ＤＳＤＰ和ＯＤＰ的成就使地球科学家们相信，在全球年轻的大洋底实施钻探以取得连续的沉积记录和录井记录，是研究过去全球气候的长期、短期变化的有效而重要的手段，并将给未来全球变化的研究带来启示 相似文献
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文章简要地回顾了科学大洋钻探的发展历程。深海钻探计划革命性地改变了地球科学家们对地球动力作用的认识。ＤＳＤＰ的后继者，即大洋钻探计划正在全球各大洋收集有关这些作用在几万至几十万年时间尺度上变化的高分辨率记录，并已在与全球气候有关的下述领域取得了重要进展：地质历史时期气候变化的幅度，速度及原因，按轨道调谐的新生代地质年代表，高纬度地区冰盖形成及演化历史，造山运动与长期气候变化之间的相互关系，气体水合 相似文献
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南海地区NS93－5柱样在倒数第二次冰消期出现浮游有孔虫壳体δ^13C值快速负偏（幅度达1．7‰），来自世界各大洋的深海记录和来自北美洲，欧洲，中国等地的陆相记录均指示当时存在大体同步的δ^13C值变化表明：倒数第二次冰消期时存在一次全球尺度的δ^13C值快速负偏事件，δ^13C值在约0.131MaB.P。达到负偏极值，其负偏幅度多在0.5‰－1‰，局部地区负偏幅度＞2‰＜当时δ^13C值的变化呈突然快速负偏，而后指数曲线状缓慢回返，局面δ^13C突然快速负偏对应大气甲烷浓度快速增加，全球快速升温及冰盖开始快速消融等特点，表明大洋环流格局的变化引起海底天然气水合物突然失稳分解并释放大量甲烷可能是其直接成因，释放地点推测是在西太平洋边缘海地区。 相似文献
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北美Ｌａｕｒｅｎｔｉｄｅ冰盖于末次冰期的大部分时间在北美东北部一直存在，冰盖的活动对北美东部冰期时的环境和气候有很大的影响。甲虫分析表明，北美东部中纬度地区在威斯康星中、晚期的气候以寒冷为主，中间分别在４２０００ａＢ．Ｐ．，３４０００ａＢ．Ｐ．和２８０００ａＢ．Ｐ．出现３次明显的气候变暖。此区威斯康星中期气候冷暖波动的幅度和出现的时间可以与同期的格陵兰冰芯记录及北大西洋Ｈｅｉｎｒｉｃｈ事件对比。 相似文献
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本文通过鹤庆古湖沉积物的孢粉记录对该区晚更新世的古植被和古气候进行了恢复。该区末次间冰期和末次冰期内部气候波动性特点与深海氧同位素记录有着较好的可比性,反映在全球变化的背景上,气候的不稳定性同样在本区有明显的响应。而且不同季风区气候资料对比也表明,本区冷湿和暖干的气候组合具有明显的区域特征,末次冰期该区夏季锋面降水增多,而间冰期则与之相反。造成这种区域环境效应的原因,与西南季风区大气环流的复杂性、云贵高原的地貌部位以及由青藏高原地表反照率引起的热力学和动力学过程有关。 相似文献
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大洋环流模式的温盐表面边界条件处理及其影响研究评述 总被引：5，自引：0，他引：5
对常用的大洋环流模式温度和盐度的表面边界条件处理方案进行了总结,在此基础上,讨论了不同处理方案对大洋环流变化模拟结果的影响,指出了不同边界条件各自的适用范围。较为典型的温度边界条件包括Haney型边界条件、Rahmstorf等恢复型边界条件、Schopf零热容量条件以及通量条件;盐度边界条件主要包括恢复型边界条件、通量型边界条件以及自然边界条件。边界处理方案之不同,不仅影响到模式气候态和年际变率的模拟,还影响到一些典型大洋环流变化现象的模拟结果,如极地盐跃层突变现象、海洋层结强烈翻转的冲刷现象、热盐环流的多平衡态现象以及淡水冲击对热盐环流的影响等问题。 相似文献
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南极和北极海域的深海钻探（DSDP）和大洋钻探（ODP）研究所取得的成就是举世瞩目的,为人类研究过去全球变化打开了新的视野。它们揭示了北大西洋高纬度海区新近纪的古海洋学和古气候的演化历史,发现了早更新世"41ka世界"千年尺度的气候波动,以及冰期表层水温与深层水的耦合颤动,说明冰期旋回中冰消期气候的不稳定性。检验了新近纪环南极洋流的形成历史,并揭示了南极新生代的气候变冷和冰盖的演变历史,以及证实了南大洋温度变化领先于全球冰量的变化。2004年北极罗蒙诺索脊的综合大洋钻探（IODP）将宣告科学探索时代的到来,其研究将重建北冰洋新生代环境变化和气候的演变历史,展示北冰洋在全球气候变化中的作用。 相似文献
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地球气候将平衡于又一次跳跃? 总被引：3，自引：0，他引：3
地球气候将平衡于又一次跳跃？当前，人们对地球大气中温室气体增加的可能气候影响十分关注。大气环流模式（ＧＣＭ）的计算机模拟结果表明，现今的气候系统可以被很好地了解、并将缓慢变暖。但是，过去１０万年的气候记录揭示出温度变化的极不相同的型式，温度不是按米兰... 相似文献
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根据近年来大量资料和信息及野外实地考察,笔者对第四纪冰期成因进行了讨论,文中引述大量资料表明:米兰柯维奇为冰期形成理论找到了确切的地质证据,天文因素与地壳变动及反馈作用的叠加是目前对第四纪冰期形成原因的最圆满的解释;并对大陆冰流次数与深海沉积所反应的冰期旋回的关系进行了探讨。 相似文献
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中更新世气候转型与100ka周期研究 总被引：6，自引：0，他引：6
中更新世气候转型是第四纪气候变化中最重要的特征之一，它是指全球气候的主导周期在中更新世时从41ka转变为100ka，且气候波动的幅度也加大。经典的Milankovitch假说不能完全解释中更新世气候转型的原因以及100ka周期在气候记录中的强烈表现，因为太阳辐射与气候记录之间存在着相当的差异，尤其是二者在变化幅度上不匹配。近年来围绕这一转型过程的时代和原因获得了一些新的进展，主要是针对中更新世气候转型的时间、对气候记录中100ka周期的重新检讨以及非太阳辐射因素在这一转型过程中所起的作用。其它可能的转型原因包括大冰盖、温室气体、地球轨道面倾角、冰盖基底、构造隆升等。 相似文献