郑州邙山黄土碳酸盐和白云石含量记录的80 ka以来季风降水变化及驱动机制

揭示东亚季风气候精细变化过程和区域差异,是第四纪古气候学研究的重要内容。本文以季风影响显著的中原郑州黄土堆积上部31 m为研究对象,基于高密度光释光独立定年和619份样品的碳酸盐、白云石含量、磁化率测试,重建了约80 ka以来东亚季风降水/季风强度变化过程。黄土碳酸盐、白云石含量时间序列显示,末次间冰期末期以来,中原地区发生过数次季风降水增强事件,每次降水增强期持续时间短于岁差、偏心率等轨道周期,表明存在亚轨道时间尺度季风快速变化现象。中原黄土碳酸盐/白云石含量主要受土壤呼吸CO2的影响,土壤呼吸CO2含量由季风降水和土壤温度控制,因此,碳酸盐/白云石含量是东亚夏季风强度的良好替代指标。中原地区千年时间尺度的季风湿润和干旱事件与其他地区黄土、石笋记录具有同步性,证实在东亚季风降水核心区、中心区和边缘区千年时间尺度干湿变化的同步性,支持季风环流大空间同步增强的模式。这一季风降水型式与现代观测到的"南涝北旱"的"+-+"三极型季风降水分布不同,可能表明不同时间尺度季风降水型式有明显区别。进一步分析表明,季风降水增强/减少事件存在约22 ka和约1.6 ka的周期,表明低纬太阳辐射、大洋环流和高纬度冷事件对东亚季风的联合驱动作用。