最近500年来福建玉华洞石笋氧同位素记录及气候意义

doi:10.13249/j.cnki.sgs.2012.02.207

地理科学 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (2): 207-212.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2012.02.207

最近500年来福建玉华洞石笋氧同位素记录及气候意义

姜修洋¹(), 李志忠¹, 李金全¹, 孔兴功², 郭允²

1. 福建师范大学地理科学学院,湿润亚热带生态地理过程省部共建教育部重点实验室, 福建福州 350007
2. 南京师范大学地理科学学院, 江苏南京 210046

收稿日期:2010-03-09 修回日期:2011-04-20 出版日期:2012-02-20 发布日期:2012-02-20
作者简介:
作者简介：姜修洋（1981-）,男,山东临沂人, 博士,讲师,从事第四纪环境演变研究。E-mail: strawjxy@msn.com
基金资助:
国家自然科学基金（41002061）、福建省自然科学基金（2010J05093）和福建省公益类基金（2010R1037-3）资助

Stalagmite δ¹⁸O Record from Yuhua Cave over the Past 500 Years and Its Regional Climate Significance

Xiu-yang JIANG¹(), Zhi-zhong LI¹, Jin-quan LI¹, Xing-gong KONG², Yun GUO²

1. Key Laboratory of Humid Subtropical Eco-geographical Processes, Ministry of Education, College of Geography Science, Fujian Normal University, Fuzhou,Fujian 350007, China
2. College of Geography Science, Nanjing Normal University, Nanjing, Jiangsu 210046, China

Received:2010-03-09 Revised:2011-04-20 Online:2012-02-20 Published:2012-02-20

摘要/Abstract

摘要：

基于福建将乐玉华洞一支石笋（YH1）4个²³⁰Th年龄和370个氧同位素数据,并利用具有年层时标的湖北清江和尚洞石笋氧同位素记录的校正,重建了AD 1530 以来1~3 a分辨率的石笋氧同位素序列。与当地现代器测气象资料对比发现,最近60 a来玉华洞石笋δ¹⁸O与当地夏半年降水量相关性最为显著（R=-0.35,n=55）,而受温度的影响较弱,玉华洞石笋氧同位素较好的指示了当地夏半年降水量变化的信息。最近100 a来,福建玉华洞石笋的氧同位素组成具有逐渐变重的趋势,与其他地区高分辨率石笋δ¹⁸O具有相同的变化趋势,而且也与季风指数指示的季风减弱趋势相一致,进一步证实季风区石笋δ¹⁸O反映了东亚季风大尺度环流特征;在小冰期中后期（AD 1530~1850）,玉华洞石笋δ¹⁸O在平均值-5.9‰高频振荡,存在一系列的数十年际尺度的季风增强和减弱事件,与亚洲—太平洋涛动（Asian Pacific Oscillation,APO）指数密切相关,说明玉华洞石笋δ¹⁸O所指示的降水信息受APO变化的影响。

关键词: 玉华洞, 石笋, 氧同位素, 亚洲—太平洋涛动（APO）指数, 季风环流

Abstract:

Based on 4 ²³⁰Th dates and 370 stable oxygen isotope ratios (δ¹⁸O) obtained from a stalagmite collected from Yuhua Cave, Jiangle, Fujian, and combined with the age calibration of the top 100 years using the annually band counting stalagmite from Heshang Cave, an high-resolution oxygen isotope profile of the past 500 years was established. Comparison of the stalagmite δ¹⁸O record with instrumental precipitation data at Yong’an in the past 60 years indicates a high parallelism between the δ¹⁸O record and the total summer months (April to September) precipitation, suggesting that the stalagmite δ¹⁸O is a good proxy for the local summer monsoon precipitation. A comparison with other high-resolution stalagmites records shows that the trend of increase value of the δ¹⁸O during the past 100 years was similar in the East Asian Monsoon area. This supports the idea that the δ¹⁸O of the stalagmite from monsoon area indicates characteristics of the East Asian monsoon circulation. Comparison between the δ¹⁸O of stalagmite with Asian-Pacific Oscillation index shows a big similarity. On centennial to dacadal time scales, when I_APO is of the high value, the δ¹⁸O values will get much lower, and vice versa. Our result demonstrates a strong linkage between Asian monsoon precipitation and the Pacific Ocean via ocean/atmosphere interaction.

Key words: Yuhua Cave, stalagmite, oxygen isotope, IAPO, monsoon circulation

中图分类号:

P532

姜修洋, 李志忠, 李金全, 孔兴功, 郭允. 最近500年来福建玉华洞石笋氧同位素记录及气候意义[J]. 地理科学, 2012, 32(2): 207-212.

Xiu-yang JIANG, Zhi-zhong LI, Jin-quan LI, Xing-gong KONG, Yun GUO. Stalagmite δ¹⁸O Record from Yuhua Cave over the Past 500 Years and Its Regional Climate Significance[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2012, 32(2): 207-212.

图/表 6

图1

表1

图2

图3

图4

图5

参考文献 23

[1]	Wang Y J, Cheng H, Edwards R L, et al.A high-resolution absolute-dated Late Pleistocene monsoon record from Hulu Cave, China[J]. Science, 2001, 294: 2345-2348.
[2]	Yuan D X, Cheng H, Edwards R L, et al.Timing, duration and transition of the last interglacial Asian monsoon[J]. Science, 2004, 304: 575-578.
[3]	Wang Y J, Cheng H, Edwards R L, et al.The Holocene Asian Monsoon: links to solar changes and North Atlantic climate[J]. Science, 2005, 308: 854-857.
[4]	Zhang P Z, Cheng H, Edwards R L, et al.A test of climate, sun, and culture relationships from an 1810-year Chinese cave record[J]. Science, 2008, 322: 940-942.
[5]	Wang Y J, Cheng H, Edwards R L, et al.Millennial-and orbital-scale changes in the East Asian monsoon over the past 224, 000 years[J]. Nature, 2008, 451: 1090-1093.
[6]	Cheng H, Edwards R L, Broecker W S, et al.Ice Age Terminations[J]. Science, 2009, 326: 248-252.
[7]	Hu C Y, Henderson G M, Huang J H, et al.Quantification of Holocene Asian monsoon rainfall from spatially separated cave records[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2008, 266: 221-232.
[8]	Tan L C, Cai Y J, Cheng H, et al.Summer monsoon precipitation variations in central China over the past 750 years derived from a high-resolution absoluted-dated stalagmite[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2009, 280: 432-439.
[9]	Cai Y J, Tan L C, Cheng H, et al.The variation of summer monsoon precipitation in central China since the last deglaciation[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2010, 291: 21-31.
[10]	王建力, 王丽, 何潇, 等. 重庆地区末次冰期气候变化的石笋记录研究[J].地理科学, 2006, 26(5): 5580~5585.
[11]	吴江滢, 邵晓华, 汪永进. 南京年纹层石笋δ18O记录的冰期气候事件特征[J].地理科学, 2007, 27(1): 75~80.
[12]	张春霞, 张茂恒, 李偏, 等. 2 592~1 225 a B.P. 湖北神农架石笋氧同位素记录及区域气候意义[J]. 地理科学, 2010, 30(6): 950~954.
[13]	李明霞, 汪永进, 邱庆伦.中全新世7~6 ka东亚季风气候的高分辨率石笋记录[J]. 地理科学, 2007, 27(4): 519~524.
[14]	刘敬华, 张平中, 程海, 等. 黄土高原西缘在AD1875~2003期间石笋氧同位素记录的季风降水变化与海气系统的联系[J]. 科学通报, 2008, 53(22): 2801~2808.
[15]	谭明. 环流效应:中国季风区石笋氧同位素短尺度变化的气候意义——古气候记录与现代气候研究的一次对话[J]. 第四纪研究, 2009, 29(5): 851~862.
[16]	何璐瑶, 胡潮涌, 黄俊华, 等. 石笋氧同位素指示东亚季风大尺度环流特征[J]. 第四纪研究, 2009, 29(5): 950~956.
[17]	Wang B, Lin H.Rainy season of the Asian-Pacific summer monsoon[J]. J Clim, 2002, 15: 386-396.
[18]	Liu J, Wang B, Yang J.Forced and internal modes of variability of the East Asian summer monsoon[J]. Clim Past, 2008,(4): 225-233.
[19]	Shen C C, Cheng H, Edwards R L, et al.Measurement of attogram quantities of 231Pa in dissolved and particulate fractions of seawater by isotope dilution thermal ionization mass spectroscopy[J]. Analytical Chemistry, 2003, 75: 1075-1079.
[20]	Miller A J, Cayan D R, Barnett T P, et al.The 1976-77 climate shift of the Pacific Ocean[J]. Oceanography, 1994, 7: 21-26.
[21]	赵平, 陈军明, 肖栋, 等. 夏季亚洲—太平洋涛动与大气环流和季风降水[J]. 气象学报, 2008, 66: 716~729.
[22]	Zhao P, Zhu Y N, Zhang R H.An Asian-Pacific teleconnection in summer tropospheric temperature and associated Asian climate variability[J]. Clim Dyn, 2007, 29: 293-303.
[23]	周秀骥, 赵平, 刘舸. 近千年亚洲—太平洋涛动指数与东亚夏季风变化[J]. 科学通报, 54(20):3144~3146.

样品号（深度）	²³⁸U	²³²Th	²³⁰Th / ²³²Th	δ²³⁴U	δ²³⁴U_Initial	²³⁰Th / ²³⁸U	²³⁰Th年龄/yr B.P.	²³⁰Th年龄/yr B.P.
样品号（深度）	( ×10^-9 g/g)	( ×10^-12 g/g)	(原子数×10^-6)	(测量值)	(校正值)	(活度比)	(未校正值)	(校正值)
YH1-70	401.4±0.5	1242.7±7.5	13.0±0.7	172.9±1.8	173.0±1.8	0.0024±0.0001	226±12	156±37
YH1-225	437.2±0.5	854±11	36.3±1.6	169.9±2.0	170.1±2.0	0.0043±0.0002	401±17	357±28
YH1-320	480.1±0.6	268.0±7.8	126.8±5.2	167.7±1.9	167.9±1.9	0.0043±0.0001	402±12	389±13
YH1-370	532.1±0.6	386.4±8.8	119.6±4.1	166.7±1.7	167.0±1.7	0.0053±0.0001	493±13	477±15

最近500年来福建玉华洞石笋氧同位素记录及气候意义

Stalagmite δ¹⁸O Record from Yuhua Cave over the Past 500 Years and Its Regional Climate Significance

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 23

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

[1]	侯立春, 林振山, 刘翔, 罗虎明. 基于统计动力反演的东亚亚热带季风变化驱动机制研究[J]. 地理科学, 2017, 37(3): 445-454.
[2]	姜修洋, 杨邦, 王晓艳, 何尧启, 段福才, 李志忠, 沈川洲. 黔北洞穴石笋记录的末次冰消期至早全新世百年~十年际气候变化[J]. 地理科学, 2015, 35(6): 773-781.
[3]	李玉霞, 林振山, 刘会玉. 基于动力反演方法的亚洲季风机制探讨[J]. 地理科学, 2015, 35(1): 114-121.
[4]	杨勋林, 陈发虎, 袁道先, 程海, 张月明, 黄帆. 高分辨率石笋记录的三峡库区小冰期气候变化[J]. 地理科学, 2013, 33(5): 629-634.
[5]	董进国, 沈川洲, 姜修洋. 黄土高原东缘晚全新世高精度高分辨率石笋古环境记录[J]. 地理科学, 2012, 32(9): 1136-1141.
[6]	刘敬华, 张平中, 孟彩红, 张德忠, 杨勋林. 季风区边缘近500年的降水变化特征[J]. 地理科学, 2011, 31(4): 401-407.
[7]	王建力, 何潇, 李清, 李廷勇, 王勇. 重庆新崖洞4.5ka以来气候变化的石笋微量元素记录及环境意义[J]. 地理科学, 2010, 30(6): 910-915.
[8]	张春霞, 张茂恒, 李偏, 孔兴功, 朱正坤, 姜修洋, 汪永进. 2592~1225aB.P.湖北神农架石笋氧同位素记录及区域气候意义[J]. 地理科学, 2010, 30(6): 950-954.
[9]	李玉梅, 刘东生, 洪冰, 储国强, 洪业汤, 朱咏煊, 彭建华, 董丽敏, 韩家懋. 雅鲁藏布大峡谷羚牛牙齿珐琅质碳、氧同位素组成及其环境意义[J]. 地理科学, 2009, 29(6): 917-922.
[10]	李明霞, 汪永进, 邱庆伦. 中全新世7～6ka东亚季风气候的高分辨率石笋记录[J]. 地理科学, 2007, 27(4): 519-524.
[11]	吴江滢, 邵晓华, 汪永进. 南京年纹层石笋δ¹⁸O记录的冰期气候事件特征[J]. 地理科学, 2007, 27(1): 75-80.
[12]	王建力, 王丽, 何潇, 吴文戬. 重庆地区末次冰期气候变化的石笋记录研究[J]. 地理科学, 2006, 26(5): 580-585.
[13]	曹建廷, 金章东, 沈吉, 王苏民. 近800年来内蒙古岱海地区古气温的定量重建[J]. 地理科学, 2003, 23(3): 298-303.
[14]	邵晓华, 汪永进, 孔兴功, 吴江滢. 南京葫芦洞石笋生长速率及其气候意义讨论[J]. 地理科学, 2003, 23(3): 304-309.
[15]	汪永进, 陈琪, 刘泽纯. 南京猿人洞石笋年代学研究及其古气候记录[J]. 地理科学, 1999, 19(1): 82-87.

最近500年来福建玉华洞石笋氧同位素记录及气候意义

Stalagmite δ18O Record from Yuhua Cave over the Past 500 Years and Its Regional Climate Significance

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 23

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

Stalagmite δ¹⁸O Record from Yuhua Cave over the Past 500 Years and Its Regional Climate Significance