撫仙湖沉積物記錄的12ka以來(lái)的氣候變化
發(fā)布時(shí)間:2020-05-13 04:53
【摘要】:全新世是最近的一個(gè)間冰期和人類文明高度發(fā)展的一個(gè)時(shí)期,全新世以來(lái)的氣候變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制是第四紀(jì)氣候?qū)W研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。對(duì)于理解古氣候、古環(huán)境的演化規(guī)律和古文明的興衰具有重要作用,同時(shí)對(duì)預(yù)測(cè)未來(lái)氣候的發(fā)展具有重要意義。湖泊可以儲(chǔ)存來(lái)自大氣、流域地表和湖泊水體中的各類信息,其沉積環(huán)境穩(wěn)定、分辨率高,是研究區(qū)域古環(huán)境變化的理想素材。撫仙湖位于我國(guó)西南季風(fēng)區(qū)內(nèi)的云南省滇中地區(qū),形成年代久遠(yuǎn),湖泊沉積連續(xù),受人類活動(dòng)影響較小,具有獨(dú)特的地理位置和區(qū)域環(huán)境,因此其湖泊沉積物是研究古氣候變化的理想材料。本文選取滇中地區(qū)的撫仙湖為研究對(duì)象,從撫仙湖南部水深約80 m處鉆取296 cm長(zhǎng)的沉積物巖芯,頂部0-50 cm按照0.5 cm的間隔高密度取樣、50-296cm按照1 cm的間隔取樣,進(jìn)行碳酸鹽、粒度、方解石、石英、元素Ca、元素Si、以及Sr/Rb比值等環(huán)境代用指標(biāo)的詳細(xì)分析,并與碳酸鹽穩(wěn)定同位素研究結(jié)果進(jìn)行討論。同時(shí)對(duì)所獲得的9個(gè)(AMS)~(14)C年代數(shù)據(jù)使用Int Cal13進(jìn)行校正,并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算后轉(zhuǎn)換為日歷年齡,重建撫仙湖流域12 cal.ka BP以來(lái)的環(huán)境變化歷史以及撫仙湖湖泊變化過(guò)程。主要獲得以下結(jié)論:(1)12-8.8 cal.ka BP:撫仙湖沉積物碳酸鹽類物質(zhì)含量、Sr/Rb比值均呈上升趨勢(shì)。元素Si含量呈現(xiàn)上升-平穩(wěn)-再下降的變化;粒度中值粒徑變化不明顯。表明該階段撫仙湖流域自末次冰消期到全新世早期以來(lái),水位較高、西南季風(fēng)較強(qiáng),處于早全新世升溫的濕潤(rùn)氣候期。8.8-4.4 cal.ka BP:方解石、CaCO_3含量、元素Ca相對(duì)含量以及Sr/Rb比值較前一階段都有所升高,元素Si含量變化波動(dòng)較大,石英含量呈小幅度上升趨勢(shì);表明該階段撫仙湖流域降水持續(xù)減少,湖水水位下降,西南季風(fēng)強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱,撫仙湖流域處于持續(xù)暖干的氣候期。在此期間撫仙湖流域5.1 cal.ka BP時(shí)有一次短暫氣候突然變冷、季風(fēng)減弱的氣候事件。4.37-2.0 cal.ka BP:撫仙湖沉積物的各個(gè)指標(biāo)均發(fā)生較大變化,流域環(huán)境變化明顯。尤其是2.2-2 cal.ka BP期間,氣候呈現(xiàn)從自12 ka以來(lái)最暖干到接近現(xiàn)代濕潤(rùn)程度的巨大變化。該時(shí)期撫仙湖流域已有人類文明的興起,但人類活動(dòng)對(duì)流域環(huán)境變化的影響并不顯著。西南季風(fēng)的變化可能是影響流域環(huán)境變化的主要控制因素,揭示了西南季風(fēng)控制區(qū)區(qū)域降水的特殊性和突發(fā)性。2 cal.ka BP以來(lái),該階段CaCO_3含量、元素Ca、方解石和石英相對(duì)含量、Sr/Rb比值以及中值粒徑均為整根鉆孔的最低值。表明該階段撫仙湖湖水經(jīng)過(guò)快速上漲后沉積環(huán)境較穩(wěn)定,是全新世以來(lái)水位較高并維持較長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)期,也是氣候比較濕潤(rùn)的時(shí)期。植被覆蓋率降低、人類活動(dòng)對(duì)流域環(huán)境產(chǎn)生一定影響。(2)撫仙湖沉積物中碳酸鹽類物質(zhì)主要為方解石(其它碳酸鹽類礦物相對(duì)含量極微甚至可以忽略不計(jì)),沉積物中Ca元素主要來(lái)自碳酸鹽,因此其含量由碳酸鹽、即方解石礦物含量決定。沉積物中碳酸鹽含量的變化可以用沉積物中Ca元素XRF掃描結(jié)果進(jìn)行表示,這使得在碳酸鹽地區(qū)用湖泊沉積巖芯Ca元素XRF掃描數(shù)據(jù)開展高分辨率重建湖泊演化歷史成為可能。(3)撫仙湖流域全新世以來(lái)氣候驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析:撫仙湖流域全新世以來(lái)的氣候主要是受太陽(yáng)輻射、印度季風(fēng)以及高原地形和大氣狀況的綜合影響,呈現(xiàn)出印度季風(fēng)控制區(qū)區(qū)域降水的特殊性和氣候的突發(fā)性特點(diǎn)。撫仙湖FXH-B2鉆孔中的記錄的12000年以來(lái)?yè)嵯珊饔驓夂虻难莼c西南季風(fēng)以及其他記錄基本相一致,但由于區(qū)域環(huán)境的影響也表現(xiàn)出了氣候的特殊性。在約12 cal.ka BP至2.2 cal.ka BP期間的湖泊水位變化主要經(jīng)歷了波動(dòng)式降低的過(guò)程;其中4.37-2.2 cal.ka BP期間各項(xiàng)指標(biāo)的變化均指示撫仙湖水位一度出現(xiàn)低于現(xiàn)代湖面的低水位,可能記錄了撫仙湖流域極端的干旱氣候。在2.2-2 cal.ka BP期間撫仙湖沉積物各項(xiàng)指標(biāo)均發(fā)生了較大的變化,水位快速上升至接近現(xiàn)代水位。
【圖文】:
第 2 章 研究區(qū)概況2.1 地理位置撫仙湖(24o21'13 ~24o37'57 N, 102o49'14 ~102o57'33 E)位于云南省中部的玉溪市,距離昆明約 60 km,澄江縣以南 5 km 處,跨澄江、江川、華寧三縣,是我國(guó)最大的深水型淡水湖泊之一 (圖 2.1)。湖面海拔高程為 1722.5 m 時(shí),湖面面積 216.6 km2。湖容量為 206.2 ×108 m3,約為同期 12 個(gè)滇池的水量、6 倍洱海的水量或 4.5 倍太湖的水量,占我國(guó)淡水湖泊蓄水量的 9.16%。撫仙湖湖水平均深度為 95.2 m,最深處有 158.9 m (2017 年撫仙湖管理局公布數(shù)據(jù))。湖泊形似倒葫蘆狀,湖南北長(zhǎng) 31.5 km,北部寬平均寬度為 3.2 km,撫仙湖距離滇池約 17 km,湖西南有一條長(zhǎng) 2.5 km 的隔河與星云湖相連。
和高原地形以及青藏高原局地氣候的影響,流域氣候?qū)儆趤啛釒У途暩咴瓪夂騕27]。具有光照充足、干濕季分明、雨熱同季、光熱不同步的基本特征半年 (11 月-次年 4 月) 主要受來(lái)自阿拉伯海和孟加拉灣的西南季風(fēng)控制,年 (5 月-10 月) 則受來(lái)自孟加拉灣的西南季風(fēng)和來(lái)自南海的東南季風(fēng)控制年日照總長(zhǎng)數(shù)約為 2172.3 h,太陽(yáng)輻射總輻射量為 122210 卡/cm2,全年無(wú)將近 300 天,,年平均蒸發(fā)量 1900 mm[37]。選取撫仙湖流域內(nèi)澄江氣象站 (24°40′7″ N, 102°47′60″ E,位于撫仙湖正向,距離約 4km) 記錄的 1970-2016 年的年平均氣溫和年平均降水量數(shù)據(jù) 1970-2016 年數(shù)據(jù)來(lái)源:云南省氣象局;1959-1969 年數(shù)據(jù)來(lái)源:澄江縣志[3圖 2.1),近 58 年來(lái)的年均溫為 15.95℃,年降水量為 928.2 mm。由圖中可出:在 1998 年以前 (不包括 1998 年),年平均氣溫較低為 15.57℃;1998后氣溫明顯上升年平均氣溫為 16.74℃,較原來(lái)高 1.17℃。年降水的變化趨析顯示總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),尤其是 2000 年以后年降水量明顯較少(圖 2.2度間波動(dòng)幅度大。
【學(xué)位授予單位】:云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:P343.3;P532
【圖文】:
第 2 章 研究區(qū)概況2.1 地理位置撫仙湖(24o21'13 ~24o37'57 N, 102o49'14 ~102o57'33 E)位于云南省中部的玉溪市,距離昆明約 60 km,澄江縣以南 5 km 處,跨澄江、江川、華寧三縣,是我國(guó)最大的深水型淡水湖泊之一 (圖 2.1)。湖面海拔高程為 1722.5 m 時(shí),湖面面積 216.6 km2。湖容量為 206.2 ×108 m3,約為同期 12 個(gè)滇池的水量、6 倍洱海的水量或 4.5 倍太湖的水量,占我國(guó)淡水湖泊蓄水量的 9.16%。撫仙湖湖水平均深度為 95.2 m,最深處有 158.9 m (2017 年撫仙湖管理局公布數(shù)據(jù))。湖泊形似倒葫蘆狀,湖南北長(zhǎng) 31.5 km,北部寬平均寬度為 3.2 km,撫仙湖距離滇池約 17 km,湖西南有一條長(zhǎng) 2.5 km 的隔河與星云湖相連。
和高原地形以及青藏高原局地氣候的影響,流域氣候?qū)儆趤啛釒У途暩咴瓪夂騕27]。具有光照充足、干濕季分明、雨熱同季、光熱不同步的基本特征半年 (11 月-次年 4 月) 主要受來(lái)自阿拉伯海和孟加拉灣的西南季風(fēng)控制,年 (5 月-10 月) 則受來(lái)自孟加拉灣的西南季風(fēng)和來(lái)自南海的東南季風(fēng)控制年日照總長(zhǎng)數(shù)約為 2172.3 h,太陽(yáng)輻射總輻射量為 122210 卡/cm2,全年無(wú)將近 300 天,,年平均蒸發(fā)量 1900 mm[37]。選取撫仙湖流域內(nèi)澄江氣象站 (24°40′7″ N, 102°47′60″ E,位于撫仙湖正向,距離約 4km) 記錄的 1970-2016 年的年平均氣溫和年平均降水量數(shù)據(jù) 1970-2016 年數(shù)據(jù)來(lái)源:云南省氣象局;1959-1969 年數(shù)據(jù)來(lái)源:澄江縣志[3圖 2.1),近 58 年來(lái)的年均溫為 15.95℃,年降水量為 928.2 mm。由圖中可出:在 1998 年以前 (不包括 1998 年),年平均氣溫較低為 15.57℃;1998后氣溫明顯上升年平均氣溫為 16.74℃,較原來(lái)高 1.17℃。年降水的變化趨析顯示總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),尤其是 2000 年以后年降水量明顯較少(圖 2.2度間波動(dòng)幅度大。
【學(xué)位授予單位】:云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:P343.3;P532
【參考文獻(xiàn)】
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