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十博体育砗磲古气候研究新进展
2014-12-29| 编辑: | 【 】【打印】【关闭

   晚全新世,尤其是过去2000年的温度记录对于我们了解地球气候变化历史和规律以及预测未来气候变化都有非常重要的意义。虽然目前有很多古气候记录对晚全新世的温度变化进行了重建,但是这些记录大多只对平均温度或者是单一季节的温度进行了重建,对于气候变化过程中不同季节之间的变化差异,我们了解的还非常少。同样,对于未来全球变暖趋势下冬季和夏季温度变化是否会出现分异,我们也不清楚。 

  十博体育官网晏宏副研究员联合国内外同行,对南海北部目前已报道的珊瑚和砗磲高分辨率古温度记录进行了综合集成,建立了该地区过去2500年的温度变化序列。同时由于珊瑚和砗磲记录的高分辨率(月分辨率)特征,从该温度序列中还可以分离出冬季和夏季的温度变化。结果显示,南海北部过去2500年的冬季和夏季温度变化幅度存在明显差异,冬季温度振幅要明显大于夏季。在升温过程中,冬季温度增加速度大约为夏季温度增加速度的3倍,这会导致气温的年较差出现大幅度的减小,这种气温年较差的减小可能会对海洋生态系统有显著影响。需要注意的是,未来的全球变暖过程中,南海北部的温度变化可能也会遵循这种季节分异模式,需要提前做好应对。此外,基于气候变化季节性分异的存在,该文还对当前广泛进行的大尺度温度集成工作的可靠性提出了质疑。由于目前已有的古温度记录(如树轮序列、物候序列等)大多是针对单一季节(冬季或者夏季)的重建结果,集成工作中又很少考虑是否存在季节分异,那么这样得到的集成序列可能很难准确反映气候变化历史。该项研究成果目前已发表在国际地学知名期刊Earth Science Reviews (Yan et al., 2015 Earth Science Reviews) 

集成已有的珊瑚和砗磲记录得到的南海北部过去2500SST变化记录红色、蓝色和粉红色分别代表全年、夏季和冬季的SST变化。每一个点代表一个珊瑚或砗磲记录(单个序列长度大约10年或以上)。

     该项研究成果也是我国砗磲地球化学与古气候学研究的一个新的进展。砗磲是目前海洋中最大的双壳类贝壳,它的碳酸盐壳体具有清晰的年纹层,是一种理想的高分辨率古气候研究载体。但是砗磲古气候研究的潜力在之前很长一段时间一直没有得到充分的发掘。最近几年里,晏宏副研究员与中国科大孙立广教授等进行合作,对南海砗磲开展了细致的研究并取得了显著的进展。研究者首先对南海现代砗磲进行分析,首次建立了砗磲Sr/Ca与器测SST的校准方程,为利用砗磲进行古气候研究奠定了基础(Yan et al., 2013 Geochimica et Cosmochimica Acta; Yan et al., 2014 Chemical Geology)。随后,在现代砗磲研究的基础上,研究者对历史时期不同时段的砗磲进行研究并对这些时段的气候状态进行了重建(Yan et al., 2014 Chinese Science Bulletin; Yan et al., 2014 Acta Oceanologica Sinica; Yan et al., 2015 Quaternary Research)。此次砗磲与珊瑚的集合研究则表明,砗磲与珊瑚记录的结合将有可能获得连续的、准确可靠的、月分辨率的定量热带海洋温度记录,这对我们准确了解晚全新世地球气候变化历史有非常重要的意义。

 

采自我国南海的砗磲样品

  十博体育热带气候变化研究小组最近两年发表的有关砗磲地球化学与古气候学方面的研究论文: 

  1Yan, H., Soon, Willie., Wang, Y. 2015. A composite sea surface temperature record of the northern South China Sea for the past 2,500 years: A unique look into seasonality and seasonal climate changes during warm and cold periods. Earth Science Reviews 141, 122-135.  

  2Yan, H., Shao, D., Wang, Y., Sun, L., 2013. Sr/Ca profile of long-lived Tridacna gigas bivalves from South China Sea: a new high resolution SST proxy. Geochimica et Cosmochimica Acta 112, 52-65.  

  3Yan, H., Shao, D., Wang, Y., Sun, L., 2014. Sr/Ca differences within and among three Tridacnidae species from the South China Sea: implication for paleoclimate reconstruction. Chemical Geology, 390, 22-31.  

  4Yan, H., Sun, L., Shao, D., Wang, Y. 2015. Seawater temperature seasonality in the South China Sea during the late Holocene derived from high-resolution Sr/Ca ratios of Tridacna gigas. Quaternary Research, DOI: 10.1016/j.yqres.2014.12.001.  

  5Yan, H., Wang, Y., Sun, L., 2014. High resolution oxygen isotope and grayscale records of a medieval fossil giant clam (Tridacna gigas) in the South China Sea: physiological and paleoclimatic implications. Acta Oceanologica Sinica 33, 18-25.  

  6Yan, H, Sun L, Shao D, Wang Y, Wei G., 2014. Higher sea surface temperature in the northern South China Sea during the natural warm periods of late Holocene than recent decades. Chinese Science Bulletin 59, 4115-4122.  

  7晏宏, 孙立广, 邵达, 王玉宏, 韦刚健, 2014. 砗磲记录的南海西沙晚全新世温暖期的高海温特征. 科学通报, 18, 1761-1768.  


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