地球圈层相互作用中的的深海过程和深海记录_II_气候变化的热带驱动与碳循环.pdf

第 2 1卷第 4 期 地球科学进展 Vol. 2 1　No. 4 2006年 4 月 ADVANCES IN EAR TH SC IENCE Ap r. , 2006 文章编号 : 100 18166 (2006) ( ) 地球圈层相互作用中的深海过程和深海记录 II : 气候变化的热带驱动与碳循环 汪品先 ,翦知 　,刘志飞 (同济大学海洋地质国家重点实验室 ,上海 　200092) 摘 　要 :地球轨道变化驱动冰期旋回的理论是气候演变研究在 20 世纪的最大突破 。然而以 65 °N 太阳辐射量为准的传统轨道理论 ,忽视了低纬区和碳循环的作用 。本项 目以 “西太平洋暖池 ”为重 点 ,通过地质资料和气候数值模拟的结合 ,揭示了 “西太平洋暖池 ”和东亚季风发育的阶段性 ,发现 了暖池海区冰消期表层水升温超前于北半球冰盖的融化 。在南沙海区发现了碳同位素有 40 ～50 万年长周期 ,经过全球对比和对意大利上新世地层的实测与分析 ,证明这是世界大洋碳储库对于地 球运行轨道偏心率长周期的响应 ,并推测是通过浮游植物群改变有机碳在海洋碳沉积中的比例所 致 。研究表明热带驱动和碳循环在气候演变中重要性 ,其正确认识是预测气候长期演变趋势的前 提 。是 “深海 973 ”项 目总结报道之后的续篇 ,对上述成果作专题讨论 。 关 　键 　词 :气候的轨道驱动 ;大洋碳储库 ;西太平洋暖池 ;东亚季风 ;偏心率长周期 中图分类号 : P73　　　文献标识码 : A 　　2000—2005年国家重点基础研究发展计划学 列不能回答的 “难题 ”。第四纪晚期的冰期旋回 ,为 科前沿项 目“地球圈层相互作用中的深海过程和深 什么由 4 万年变成 了 10 万年周期 ( “10 万年难 ( ) ) 海记录 ”简称 “深海 973 ”项 目研究中的重大突 题 ”? 偏心率有 10 万和 40 万年 2 种周期 ,为什么 ( ) 破 ,是大洋碳储库长周期的发现和气候变化热带驱 看不到 40 万年周期 “40 万年难题 ”? 距今约 40 动的研究 。本文是项 目整体总结 [ 1 ] 之后的续篇 ,对 万年前的氧同位素 11期是百万年来最暖的间冰期 , 于此项成果作专题介绍 。 怎么能用 当时微弱 的轨道变化解释 ( “11 期难 ) [ 2 ] 题 ” ? 1　气候变化理论中的难题 :问题的提出 其次 ,米兰柯维奇计算的只是北半球高纬区辐 地球轨道参数变化导致冰期旋回的米兰柯维奇 射量的物理效应 ,并没有考虑生物地球化学因素及 理论 ,是 20世纪气候演变科学研究中最大的突破 。 低纬区在气候旋回中的作用 。南极冰芯和全球变化 65 °N 太阳辐射量的变化周期与冰期旋回深海氧同