MIS3晚期东亚季风强度和DO事件年龄

基于神农架山宝洞石笋(SB46)的9个230Th年龄和326个氧同位素数据,建立了末次冰期32.2～26.7kaB.P.和17.0～15.4kaB.P.的东亚季风降水序列。该序列和同一洞穴全新世石笋记录的对比发现,在MIS3晚期东亚季风区可能存在极强夏季风降水事件,相当于全新世季风强度,可能与岁差旋回太阳辐射及海陆水汽潜热释放增强有关。与葫芦洞石笋δ18O记录和格陵兰冰芯δ18O记录对比表明,东亚夏季风千年尺度气候振荡与高北纬地区海-气快速重组存在遥相关效应。山宝洞石笋年龄与葫芦洞石笋和格陵兰冰芯时标(SS09sea)在定年误差范围内基本一致,但山宝洞石笋与冰芯记录在DO事件的年龄、波形和持续时间上更为一致,不仅进一步说明了低纬季风气候与极地气温同步变化,而且有效地弥补了葫芦洞记录在这一时段的不足。

东亚季风MIS3早期DO事件的亚旋回及全球意义

根据湖北永兴洞石笋（YX51）10个U／Th年龄，470组氧、碳同位素数据建立了深海氧同位素3阶段（MIS3）早期57．7～35．6kaB．P．期间东亚夏季风演化时间序列。在发育时段，千年尺度δ^18O峰谷变化与高纬冰芯记录的Dansgaard-Oeschger（D0）事件一致；δ^18C呈现出与δ^18O正相关同步演化特征，但受区域环境影响，在事件内部细节上存在差异。区域对比表明，同一季风区的永兴洞和葫芦洞石笋δ^18O指示的季风降水同位素组成具有本质上一致性；高低纬记录对比显示，千年尺度的峰谷变化一一对应，反映热带辐合带（ITCZ）水汽传输能力、平均位置变化对东亚季风和高北纬气候具有重要影响。在DO13至DO15事件内部，永兴洞石笋δ^18O记录了显著的双峰特征，说明低纬季风强度变化和格陵兰冰芯δ^18O揭示的次级暖峰具有一致对应关系，指示大气快速传输机制在高低纬环境突变中起着重要作用。

神农架天鹅洞石笋76~58kaB.P.时段DO事件

据神农架高海拔天鹅洞一支石笋9个^230^h年龄和332组氧、碳同位素数据，建立了76～58kaB．P．Dansgaard-Oeschger（DO）事件时间序列，揭示了深海氧同位素4阶段（MIS4）东亚季风降水百年尺度变化过程。天鹅洞和葫芦洞石笋、格陵兰NGRIP冰芯δ^18O对比显示，天鹅洞记录DO18事件暖湿程度相当于深海氧同位素3阶段（MIS3）水平，其振幅类似于格陵兰冰芯δ^18O记录。起始时间上，天鹅洞记录DO18事件在710年。^230Th测年误差范围内和葫芦洞记录保持一致，并支持了NGRIP冰芯记录对应时标。在全球降温背景下，如此典型DO事件指示了强季风降水过程。70kaB．P．左右，冰芯DO19事件至少老于石笋记录约950年，远大于700年左右的^230Th测年误差，对老于该时段的冰芯时标需高分辨率地质记录进一步验证。69．09～64．64kaB．P．（DO19＇～18）期间，冰芯记录的百年尺度峰谷变化和天鹅洞石笋记录一一对应，反映了低纬热带海洋和北大西洋温盐环流之间耦合作用。

神农架三宝洞倒数第二次冰期高分辨率石笋δ^(13)C记录

基于神农架三宝洞两支石笋24个^(230)Th年龄以及637个δ^(13)C测试数据,建立了倒数第二次冰期191±1.8～133±0.6ka B.P.时段洞穴石笋高分辨率δ^(13)C的时间序列。在冰期/间冰期尺度上,δ^(13)C值振幅达4.5‰,整体变化趋势与全球冰量曲线类似。在倒数第二次冰期,石笋δ^(13)C记录揭示出一系列较大振荡幅度的千年尺度气候事件,并且与北大西洋SST记录的倒数第二次冰期9个千年尺度冷暖事件一一对应,甚至在某些DO亚旋回事件上也具有一定的对应关系。倒数第二次冰期北大西洋6个冰漂碎屑事件也在三宝洞石笋δ^(13)C记录中留有印迹。三宝洞石笋δ^(13)C记录将末次冰期东亚季风气候与北大西洋气候的联系拓展至倒数第二次冰期,进一步说明倒数第二次冰期北大西洋温盐环流对季风气候仍然起着中重要的作用。

MIS3晚期石笋记录的季风突变事件区域特征及全球联系

末次冰期晚期短尺度气候突变事件异常显著,对其研究有助于认识相似边界条件下气候突变规律.通过MIS 3晚期亚洲季风区8支石笋记录总结分析发现,因受洞穴微环境、 渗水通道、 生长动力等影响,DO5~DO3事件振幅差最大可达0.9‰,持续时间差最大达到900年,这可能反映局地环境对同一气候信号的改造作用或与各记录分辨率及测年精度有关.同时,统计分析发现,这些短尺度DO事件具有一定相似性,其持续时间集中分布于特定范围,说明石笋同位素信号在某种程度上可以反映真实气候信号.高、低纬记录对比显示,石笋记录与低纬气候信号呈现诸多相似性,反映亚洲季风区石笋记录具有显著的"低纬特色".因此,无论亚洲季风突变的"开关"是否归因于北高纬气候,低纬过程确实是不可或缺的"塑造者".