研究提出低緯亞洲季風演化新認識

2021-01-14 科學網

  

南海作為西太平洋最大的邊緣海，冬季在東北風的驅動下形成逆時針表層洋流，沉積亞洲內陸風蝕作用帶來的粉塵；而夏季在東南風的驅動下形成順時針表層洋流，接受鄰近陸地高降雨量產生的風化剝蝕產物。因此，南海新生代沉積物為研究低緯亞洲季風形成和演化提供了理想材料。南海新生代沉積物的精細年代標尺是研究低緯亞洲季風的基礎。如何建立南海新生代沉積物的精細年代標尺一直是南海古海洋學和古氣候學研究的焦點問題。

 

中國科學院地球環境研究所敖紅博士及其合作者通過對南海ODP 1143站5Ma以來沉積物中底棲有孔蟲δ18O記錄和夏季風記錄（赤鐵礦與針鐵礦比值，Hm/Gt）進行軌道調諧，建立了南海5Ma以來沉積物的高解析度天文年代標尺，並在此基礎上獲得了低緯度亞洲季風在上新世至更新世演化特徵的新認識。對比5Ma以來ODP 1143站的底棲有孔蟲δ18O和Hm/Gt夏季風記錄發現，低緯夏季風的周期旋迴變化與冰期/間冰期旋迴並不一致。Hm/Gt反映的夏季風在5Ma以來都是由20kyr周期主導，而δ18O反映的冰期/間冰期旋迴在約1Ma以前由40kyr周期主導，在這之後由100kyr周期主導。

 

這表明，低緯夏季風不存在1Ma左右的氣候轉型，即著名的中更新世氣候轉型（mid-Pleistocene transition, MPT）。這進一步暗示了中更新世氣候轉型可能與高緯冰量的變化有關。低緯季風在軌道尺度上的旋迴變化主要由太陽輻射驅動產生，受高緯冰量影響較小，因此很難產生明顯的中更新世氣候轉型事件。傳統觀念認為，夏季風在冰期都比較弱，在間冰期都比較強。然而，南海Hm/Gt記錄以及石筍δ18O記錄表明，中國南方的夏季風並不這樣。在中國南方的冰期也能產生較強的夏季風，間冰期也能產生較弱的夏季風。此外，南海Hm/Gt記錄還表明，低緯亞洲夏季風從2.8Ma開始變化幅度增加，整體上並存在長期持續減弱的趨勢，這可能與北半球冰量的增加有關。

 

該研究結果近期發表於第四紀地質與環境研究領域國際期刊《第四紀科學評論》（

Quaternary Science Reviews

） (Ao, H. et al., 2011. An updated astronomical timescale for the Plio-Pleistocene deposits from ODP Site 1143 and new insights into Asian monsoon evolution. Quaternary Science Reviews, 30, 1560－1575)。（來源：中國科學院地球環境研究所）

 

 

 

 

 

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