中原末次冰期间冰阶以来的古季风气候变迁

中原邙山黄土地层以巨厚的马兰黄土为特色。本文研究了末次冰期间冰阶以来邙山黄土－古土壤序列的粗颗粒含量和磁化率值曲线反映的冬夏季风变迁及其相互关系，发现在万年尺度上夏季风增强对应于冬季风减弱，冬季风增强对应于夏季风减弱，但在千年尺度上冬季风变化比夏季风强烈得多，而且末次间冰段开始时冬季风减弱明显早于夏季风增强。通过中原黄土记录与深海及冰芯Ｏ同位素记录的对比，发现短时间尺度气候变化阶段明显具有很大的区域性特征，它们不能简单地进行等时性全球对比，而应该通过各自独立的时间标尺来建立古气候变化的远距离联系。

末次冰期间冰阶晚期长江中游风尘堆积及环境意义

定山砂山剖面的下层灰黄色土-淤泥沉积,为末次冰期间冰阶(40～22kaBP)区域降尘堆积。灰黄色土层与淤泥为同源异相沉积,粒度组合基本相同,无特征性差异。频数曲线都以双峰为特征,第一峰为主峰,众值8～32μm;第二为次峰,众值250～500μm。9.75±0.25Φ～4.25±0.25Φ(1～62.5μm)在垂向上具有相似的线形变化,组成第一峰态,各粒级垂向上的含量变化是区域冬季风强弱变化的敏感指标;2.25±0.25Φ～-0.75±0.25Φ(180～2000μm)具有相似的线形,组成第二峰态,各粒级剖面含量变化则揭示了冬半年环境干湿状况与局地尘暴事件。在对应区域降尘堆积较弱的两个时段,存在局地尘暴的增强事件,指示局地冬半年环境干燥。

昆仑山北麓阿羌黄土剖面AQS3层段记录的末次间冰阶千年尺度的气候波动

通过对昆仑山北麓阿羌黄土剖面AQS3层段的年代测试、粒度参数(Mz和σ)以及主要氧化物(SiO2,Al2O3,TOFE(Fe2O3+FeO)和(Al2O3+TOFE)/SiO2比值)分析,并结合区域相关地层反映的古环境和腹足类化石指示的古生态,认为AQS3记录了末次间冰阶19个旋回的干冷与暖湿的气候波动。其中,15个具有千年尺度旋回的各个温暖期能够较好地与GRIP冰芯氧同位素曲线中的D-O事件在时代和气候性质上进行一一对比。可能是由于地处毗邻冰川山麓、加之海拔较高,故该层段粒度与主要氧化物显示的气候变动的幅度并不大,然而却相当敏感。不仅于此,这种千年尺度的温暖气候变化在昆仑山北麓及其近邻区域也有明显的表现。例如,在昆仑山北麓普鲁地层剖面中,指示暖干气候作用下形成的含石膏等盐类的砂土砾石层的TL年龄为距今31000年、45500～41600年、45900年和54500年,可以依次与GRIPδ18O中的间冰段D/O6,D/O12,D/O13和D/O15进行对比;在阿尔金山北麓,类似的并具有荒漠漆的砂土砾石层的TL年龄为37200aB.P.和59700aB.P.,分别相当于D/O9和D/O17间冰段;在塔克拉玛干沙漠腹地的高阶地(海拔1310m),可能代表了剧烈升温的气候背景下,环塔里木盆地四周高山冰雪大量消融导致的塔克拉玛干沙漠腹地的"大湖期",其日历年为33197aB.P.,与GISP2冰芯氧同位素曲线在33000aB.P.的暖阶段相当。发生在昆仑山北麓及毗邻区域AQS3时期若干温暖阶段的地层学证据以及其在时间上能够与GRIP和GISP2冰芯氧同位素曲线相关暖峰的耦合,表明由阿羌剖面末次间冰阶粒度和主氧化物峰谷变化反映出来的多次冷暖波动,其根本原因还是受到北半球D/O振荡的强烈影响。

萨拉乌苏河流域末次间冰阶气候——以米浪沟湾剖面为例

米浪沟湾剖面末次间冰阶层序粒度和化学元素波动韵律与由古流动砂丘砂和上覆河湖相或古土壤构成的沉积旋回颇为一致。古流动砂丘砂犹如现代流动砂丘砂,是东亚冬季风主导下干冷气候的产物;河湖相和古土壤颗粒细化,化学、生物等地球风化程度增强,含较多喜暖的软体动物化石,指示其偏南夏季风主导下的温暖湿润气候。据此,末次间冰阶萨拉乌苏河流域至少经历了10次温湿（W事件）和9次冷干（C事件）气候波动,且可划分为MIS3e（58.85-48.98kaBP）、MIS3d（48.98-39.55kaBP）、MIS3c（39.55-34.59kaBP）、MIS3b（34.59-26.47kaBP）和MIS3a（26.47-23.07kaBP）等5个亚段。其中,19次冷/暖波动可与格陵兰GRIP冰心δ18O冰段/间冰段相对应,5个亚段与我国古里雅冰心在波动性质和相位上都极为一致,与V23-81冷性浮游有孔虫数代表的北大西洋地区气候也具有较好的可比性。谱分析显示出21.70ka、1.05ka、0.64ka、0.50ka等显著周期,即该地千百年尺度气候主要受与北大西洋热盐环流波动引起的东亚冬、夏季风强弱有关,而万年尺度上则受控于岁差周期所导致的太阳辐射变化。

末次冰期间冰阶(40～22kaBP)内蒙古黄旗海古降水量研究

末次冰期间冰阶(40～22kaBP),黄旗海最高古湖面稳定在1310～1318m之间,比现代湖面约高50m,湖泊面积达到450～515km2(平均为466km2),是现代湖面101km2(1950～1961年平均值)的4.4～5.1倍,湖泊补给系数7.8～9.1。利用逐次逼近法寻找古流域的现代气候相似区域,从而确定相关参数定量重建古降水量;在此基础上,附加另外两个过程,检验了重建结果的可靠性。重建结果认为:40～22kaBP古湖面稳定存在时,黄旗海流域的古降水量可达479～497mm/a,比现在年平均值(353mm/a)高约126～144mm/a。

萨拉乌苏河酒坊台剖面末次间冰阶以来的气候环境演化

酒坊台剖面位于萨拉乌苏河流域下游,其中末次间冰阶以来主要为风成砂沉积,间夹砂质古土壤和湖沼相粘土层等,对环境信息有良好的记录。OSL年龄结果表明该剖面顶部记录了末次冰期间冰阶（约52 ka B.P.）以来的气候演化历史。通过对剖面高精度的粒度和磁化率分析,结合Rb、Sr元素含量及其比值综合分析,表明末次冰期间冰阶以来该剖面自上而下可划分为3个主要层段,对应了深海氧同位素MIS 1-3。同时在MIS 3阶段呈现出明显的MIS 3a、3b、3c亚段,结合区域研究资料,表明萨拉乌苏河流域在中—长时间尺度上,对全球性和区域性气候事件有良好的沉积响应。

萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面主元素记录的末次间冰阶气候波动

位于鄂尔多斯高原萨拉乌苏河米浪沟湾剖面是重建毛乌素沙地晚更新世以来古气候的理想地点。其末次间冰阶（MIS3）层序含4种沉积相，划分为19个沉积单元，构成9.5个风成的砂丘砂与河流相、湖相和古土壤交替的沉积旋回。主元素分析结果显示，该剖面MIS3层序中河流相、湖相和古土壤的Al2O3、TOFE、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2含量明显高于古风成砂，而SiO2则相反，构成与沉积旋回相应的9.5个元素波动旋回。这些元素旋回指示了该地末次间冰阶至少经历了10次温湿（w事件）和9次冷干（C事件）气候波动，且可划分为MIS3e（58.90-49.50kaBP）、MIS3d（49.50-40.70kaBP）、MIS3c（40.70-36.90kaBP）、MIS3b（36.90-27.00kaBP）和MIS3a（27.00-22.30kaBP）等5个亚段。其中，19次冷／暖波动可与格陵兰GRIP冰芯δ^18O冰段／间冰段大致对应，5个亚段与我国古里雅冰芯和V23-81冷性浮游有孔虫数代表的北大西洋地区气候也具有较好的可比性。

腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶层段的粒度特征及其反映的气候-沉积环境

腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶层段(TMS 3)由风成砂、黄土状亚砂土、砂黄土、古土壤、湖相沉积物和冲积黄土等6种沉积相相互叠覆构成。粒度分析结果显示,该层段以砂质沉积物为主,粉砂次之,黏土最少,平均值分别为65.45%、26.72%和8.83%;在砂粒级中,以细砂含量最高,其次为极细砂,其余为中砂-粗砂颗粒。粉砂含量、黏土含量、Mz和σ在风成砂中呈现谷值,在其他沉积相为峰值,中砂-粗砂和细砂则相反。粒度指标指示腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶至少经历了13次暖湿和12次冷干的气候波动,且可划分为TMS 3e(54 200~59 750aBP)、TMS 3d(54 200~40 800aBP)、TMS 3c(40 800~32 800aBP)、TMS 3b(32 800~25 400aBP)和TMS 3a(25 400~22 940aBP)等5个亚段,25次冷暖波动与格陵兰冰芯和中国南方石笋记录的D/O事件以及北大西洋深海沉积物记录的H事件具有很高的同步性。

萨拉乌苏河流域MGS4层段记录的末次冰期早冰阶气候波动

萨拉乌苏河流域米浪沟湾末次冰期早冰阶时期记录了5.5个由古沙丘砂与河流相、湖沼相构成的沉积旋回。对各沉积旋回的粒度及微量元素分析表明,河流相和湖沼相的平均粒径Mz、分选系数σ和SC/D的值明显高于古沙丘砂,河湖相中的微量元素Mn、P、Rb、Zr、V、Ni含量普遍较古沙丘砂含量高,而Ba、Co等则呈现相反的变化;这些气候代用指标的波动构成了与沉积旋回相对应的5.5个粒度及微量元素变化旋回,指示了该地末次冰期早冰阶至少经历了6次冷干和5次暖湿的气候波动,其中若干次气候回暖事件和冷干事件可与格陵兰冰芯和葫芦洞石笋等记录的D/O事件和Heinrich事件相对应。米浪沟湾剖面地层记录的千年尺度气候波动既是对东亚季风环流演变历史的体现,同时也是对全球气候变化的响应。

全球变暖会导致气候严寒吗

文章对美国国防部“秘密报告”中全球变暖可能导致严寒的理论根据和现实可能性作了分析,指出由于气候变暖、极冰融化影响大洋的环流,进而影响全球气候;这样的事件在历史上曾有多次发生。但目前还不能说已经开始发生这样的过程,而且没有这样的先兆。因此,到2020年,发生“秘密报告”中所提出来的情景的可能性很小,但是不排除在更长时间发生某种气候突变的可能性,所以加强对气候突变的研究是非常必要的。

13万年以来温暖期气候模拟

回顾了国内外第四纪气候温暖期：末次间冰期（130～115kaBP）、末次间冰阶（40～30kaBP）的古气候模拟研究，评述了气候模拟的模式及方案、模拟实验边界条件和主要模拟结果，进而讨论第四纪温暖期的气候变化动力机制，以期进一步加深对全球气候变暖机制的认识，从而为全球温室气候变化的研究提供有益的参考。

藏北高原晚更新世人类活动的新证据

报道了石制品产自藏北色林错东南岸70m高的古湖滨阶地(海拔4600m).前人和本文的调查均指示该阶地形成于末次盛冰期前的间冰阶,与深海氧同位素第3阶段晚期相当,年代可能在40～30kaBP前后.这一判断与现代人类学的研究结论相符.文中报道的色林错旧石器有可能为此提供新证据,而它在技术与类型学上显示的浓厚的欧洲旧石器中期文化风格,又暗示藏北早期人类的出现可能与晚更新世横贯旧大陆的早期人类迁徙浪潮有关.

查格勒布鲁剖面记录的OIS3a巴丹吉林沙漠季风气候变化

巴丹吉林沙漠东南缘查格勒布鲁剖面与OIS3a相同时代的CGS3a层段记录了5.5个由沙丘砂或者黄土与湖相构成的沉积旋回。通过对该层段140个样品的Rb,Sr数据分析,结果显示由沙丘砂或黄土至上覆河湖相Rb、Sr含量相应的由低增高,而Rb/Sr的分布则显示出与Rb和Sr含量变化相反的趋势,Rb、Sr含量与平均粒径Mz(φ)的相关系数都达到了0.8以上。研究表明CGS3a层段经历了5次冬季风和6次夏季风交替的气候波动,这些气候事件与GRIP冰芯氧同位素记录的D/O事件能一一对应,Heinrich事件也在其中有很好体现。CGS3a层段所记录的千年尺度气候波动既是对东亚季风环流演变历史的体现,同时也是对全球气候与环境变化的响应。

MIS3阶段的气候环境与古人类活动

国内外大量的考古资料证明,在距今5.3万2.5万年间,人类的文化发生了显著的进步,石器形态更加规范,骨角器和装饰品大量出现,狩猎工具更加专业化,遗址功能分区日趋明显,出现有意识的埋葬行为等。这些新内容的出现标志着旧石器中期文化的结束和晚期文化的开始[19]。而古气候学的研究表明,这一时期恰好是寒冷干燥的末次冰期内一个气候相对比较温暖湿润的小间冰阶,亦即深海氧同位素3阶段(MIS3)[2]。文化演进与气候变化的耦合似乎暗示着两者之间存在着某种内在的联系。