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西太平洋暖池核心区360ka来上部水体温度和结构演变

张帅  
【摘要】:通过对Ontong Java海台KX97322-4孔浮游有孔虫的定量统计和Mg/Ca得到的古温度进行分析、氧同位素分析以及对各指标的频谱分析,揭示了近360ka来赤道西太平洋暖池(WPWP)核心区浮游有孔虫壳体氧同位素及上部水体温度和垂向结构的冰期-间冰期变化特征。研究表明,MIS10期以来暖池核心区表层种G.ruber和次表层种N.dutertrei的氧同位素、Mg/Ca比值都表现出明显的冰期-间冰期旋回,两者变化总体上趋势相同,但在局部相反,如MIS6期。表层水体和次表层水体在大尺度上都总体上受高纬冰盖涨缩影响,次表层水对环境变化更为敏感。 利用G.ruber的Mg/Ca比得到表层水体在末次冰盛期(LGM)的温度比现代低约2.9±0.7℃,次表层水体温度低于表层,变化相对于表层更加剧烈,并在冰期前期温差比冰期后期温差明显偏大,在冰期中期出现快速降温现象,表明次表层水体可能对表层水体的温度变化在冰期-间冰期旋回中有推动作用。结果中在MIS8和MIS9/10期出现次表层水温频繁高于表层水温(SST)的现象,这可能与季风变化、冰期降温、溶解作用减弱、次表层水体盐度和次表层流变化相关。而对比SST和δ18O变化相位发现,暖池区SST变化要早于δ18O值的变化,即暖池核心区SST变化要早于北半球冰量的变化,而次表层水温又对表层水温变化有促进作用,说明次表层水温对全球变化有更大的贡献,可能与类厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)式过程相关。通过不同的方法估算SST得到,浮游有孔虫转换函数(FP-12E)和现代类比法(MAT)方法不适合用于WPWP核心区估算SST。 上层水体结构变化具有冰期-间冰期旋回特征,温跃层深度在MIS10-MIS8期变深,MIS8-MIS7/8期迅速变浅,MIS7/8以后逐渐变深,进入末次冰期后逐渐变浅趋于稳定波动。频谱分析还表明暖池核心区上层水体性质变化受高纬和热带因素共同作用,与大洋环流也有一定关系。


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