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学科主题: 地理学::自然地理学
题名: 青藏高原水体中稳定氧同位素记录和历史记录研究
作者: 杨晓新
答辩日期: 2010-05-31
导师: 姚檀栋
专业: 自然地理学
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
学位: 博士
关键词: 亚洲季风 ; 水体稳定氧同位素 ; 冰芯记录 ; 历史文献记录
摘要: 亚洲季风强烈影响着青藏高原的大气环流和水文过程。水体中稳定同位素是反映大气环流和水文过程的敏感指标。这一指标在青藏高原广泛发育的冰川中有完整的记录。亚洲季风也影响着青藏高原地区的人类活动;由于生产力相对低下,气候变化往往对青藏高原的人类活动产生非常重要的影响,记录在西藏的历史文献中,表现在历史文献资料的不同方面。研究青藏高原丰富的冰川和历史文献记录,可以揭示高原过去的气候变化,研究历史上气候变化和人类活动的相互关系,因而是一个有背景的研究领域。 正是基于这种思路,本研究首先着重研究了亚洲季风区现代水体中稳定氧同位素(δ18O)与大气环流和水文过程的关系。在此基础上,着重研究了普若岗日冰芯中稳定氧同位素(δ18O)记录并与已发表的其他冰芯记录进行了比较。接着,着重挖掘了历史上各种反映气候信息的人文社会记录,通过量化研究10年际区域综合实力波动,对比同期的冰芯温度记录,揭示了气候变化与人类活动的相互关系,提出了历史记录在青藏高原古气候重建中的潜在应用价值。 主要研究结果如下: (1)印度季风控制下的河水受降水的补给,且平滑掉了具体的天气过程,反映了水气补给和整体大气环流形势。 (2)通过对以日加权为单位的降水稳定氧同位素的现代过程研究,发现印度季风影响下的藏东南鲁朗站和东亚季风影响下的广州和长沙站的降水δ18O与大气环流密切相关,整体上随大气环流的变化而明显波动:季风开始前相对富集,季风影响期间大幅贫化。降水稳定氧同位素的周期性贫化还对应季风活跃期,证实通过降水稳定氧同位素研究季风发展过程的可行性和科学性。 (3)广州和鲁郎降水δ18O对比表明,藏东南降水δ18O明显低于华南降水δ18O。按照季风降水的稳定氧同位素变化特征,提出判别季风影响开始与结束的水文同位素标准,将亚洲季风在研究区的影响起始精确到日。在此基础上进一步发现,印度季风对藏东南的影响比东亚季风对华南的影响开始得早、结束得晚。 (4)本研究进一步将东亚季风影响站点的全年数据分为冬季风、夏季风和非季风期,将印度季风影响站点的全年数据分为夏季风和非季风期;对各个时期内降水δ18O与温度和降水量进行多元线性回归,发现在季风期和非季风期内,季风区降水δ18O仍然与温度呈正相关关系。 (5)对位于高原中部的普若岗冰川δ18O记录的研究以及已经发表的另外三根深冰芯,即敦德冰芯(西藏东北部)、古里雅冰芯(西藏西北部)和达索普冰芯(西藏南部)过去2000年气候变化的对比研究发现,不同地区冰芯记录对重大气候变化事件的记录具有一致性,其中包括7世纪由冷转暖期、12-13世纪暖期和19世纪冷期。四根冰芯稳定氧同位素记录的对比还突显了普若岗日冰芯记录对高原主体文化区的温度变化具有代表性。 (6)本研究挖掘了高原620-1900年间的西藏历史文献资料,通过提取其中气候直接相关的人类活动记载和间接影响的社会发展事件,将西藏历史事件归为五方面,即基本资源、经济发展、军事实力、国家凝聚力和文化/宗教被普遍接受的程度,分别进行量化;五方面反映的综合量化指标可以反映过去2000年西藏的综合实力变化。 (7)对历史文献记录恢复的过去2000年的综合实力曲线与普若岗日冰芯记录的过去2000年温度曲线进行对比,发现两个指标密切相关,特别是在松赞干布时期、中世纪暖期和19世纪冷期,不但证实西藏历史上气候变化对人类活动的决定性作用,还提出历史文献记录在青藏高原古气候研究中的重要应用价值。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.itpcas.ac.cn/handle/131C11/1335
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杨晓新.青藏高原水体中稳定氧同位素记录和历史记录研究[博士].北京.中国科学院研究生院.2010
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