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《中国海洋大学》 2004年
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赤道西太平洋第四纪浮游有孔虫群与暖池的变动

金海燕  
【摘要】:西太平洋暖池是全球大洋热量和水汽的主要源区,它作为全球气候系统的“引擎”,与北大西洋高纬区一起,共同构成了全球气候环境演变的枢纽。西太平洋暖池处在三大季风环流汇合区域,与南方涛动、厄尔尼诺、亚洲季风等密切相关,一旦暖池区海水上层结构和表层水温发生变化,就会影响到全球的气候系统。因此冰期旋回中西太平洋暖池的变动自然就成为第四纪古气候研究中首要的问题,该区也已成为国际古海洋学研究的热点之一。 通过对大洋钻探(ODP)第130航次807站上部25米样品中所含浮游有孔虫的定量统计和鉴定,第一次揭示了第四纪1.5Ma以来冰期旋回中赤道西太平洋的表层海水温度和温跃层深度的变化,为研究西太平洋暖池的变动提供了重要依据。 本次研究在浮游有孔虫生物地层学的基础上,结合已有的古地磁和钙质超微化石的资料,建立起807站第四纪1.5Ma来的年代地层框架,并且在原有的氧同位素数据上参照粗组份含量曲线,划分出冰期/间冰期旋回,为讨论暖池区各项古海洋学指标的变化奠定了基础。 ODP807站的各项溶解指标(如浮游有孔虫碎壳率等)都指示出,自1.5Ma以来,西太平洋暖池区碳酸盐的溶解作用在间冰期时较强,冰期时较弱,属于典型的“太平洋型”碳酸盐溶解旋回模式。但总体上来看,浮游有孔虫的保存良好,可以作为古海洋学研究的材料。本次研究采用了多种浮游有孔虫古生态转换函数的方法,定量计算了赤道西太平洋的表层海水温度和温跃层深度。结果发现,自第四纪1.5Ma以来,暖池区的表层海水温度和上部水体垂直结构都发生了显著的变化。该区在冰期/间冰期旋回中,冬季表层海水温差大都在5.0℃~7.5℃之间,温跃层深度上下波动范围更是超过100米之多,这些都说明了西太平洋暖池的不稳定性,为近年来有关热带海区表层海水温度变化之争提供了有力证据。 第四纪西太平洋暖池呈现阶段性演化,其中~0.9Ma的“中更新世革命”(MPR)是一个重大的气候转折时期。在此之前,表层海水温度、温跃层深度表现为上下波动;在此之后,表层海水温度阶段性上升,而温跃层逐渐变深,说明暖池区最上部的暖水团在不断地加厚。有意思的是,在“中更新世革命”前后,冷、暖水种浮游有孔虫的含量、温跃层深度等指标在冰期/间冰期旋回中的变化模式正好相反。频谱分析揭示,西太平洋暖池区深部水受高纬冰盖驱动的影响较大,粗组分含量和碎壳率表现出明显的~100ka地球轨道偏心率周期;而表层水 赤道西太平洋第四纪浮游有孔虫群与暖池的变动 和次表层水主要受到了低纬热带驱动的作用,频谱周期较多,表层海水温度和温 跃层深度都出现了热带特有的一IOka半岁差周期,以及碑00ka和砚Ooka(为 碎00ka周期的次级响应)的地球轨道偏心率长周期。可以说,西太平洋暖池区 的古海洋学变化呈现出高纬冰盖驱动和低纬热带驱动的共同作用。 此外,通过与南海的相关比较,发现第四纪西太平洋暖池区和南海的深部海 水具有很好的连通性,而其表层海水与南海北部的交换更强一些。至于南海南部 的表层水,可能与东北印度洋在性质上更接近,其原因还有待于进一步工作。与 赤道东太平洋的比较则表明,赤道太平洋区表层水温东低西高的明显差异和温跃 层东浅西深的特点在中更新世以来更加明显,也说明了西太平洋暖池的进一步强 化。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P532

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