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南海海区作为低纬区最大的边缘海,是高纬地区与赤道及南半球的气候信号传递的通道,是连接低纬热带气候系统与中纬季风气候的重要枢纽。由于其地形复杂,洋流流系众多,且深受季风影响,南海亦有着独特的气候变化特征。其高沉积速率和良好的碳酸盐保存条件,使得沉积记录提供了高分辨率、异常复杂的气候-环境演变信息,不仅反映了高低纬地区的气候对该区域气候变化的影响,亦包含南海本身的气候和环境信息,因此近年来受到了越来越多学者的关注。其中,东亚季风作为亚洲东部地区的重要气候影响因子,不仅控制着该区域的风力、降雨量、径流量、陆地植被等的季节性变化,还对南海北部环流有着重大的影响。在东亚季风和南海环流的相互作用下,南海局部的气候环境变化亦不一样。三者之间的关系仍需作进一步的研究。本文总结了近年来南海自末次冰消期以来的古气候变化研究成果,并在此基础上对南海北部ZSQD2、ZSQD34钻孔的306个样品进行AMS14C、浮游有孔虫的氧同位素、Mg/Ca比值和不同水深有孔虫氧同位素差值分析,旨在进一步认识其反映的气候意义,探讨南海北部末次冰消期以来的表层海水温盐变化、降水变化及其气候环境影响因子,南海与全球气候变化的联系。本论文获得的主要认识如下: 1.ZSQD2钻孔岩芯全长190cm,ZSQD34钻孔岩芯全长184cm,均涵盖了过去17ka BP左右的沉积记录,包含了末次冰消期与全新世阶段的气候环境变化信息。研究发现,ZSQD2钻孔位于南海暖流主径流上,ZSQD34位于南海黑潮暖流分支主径流上。两钻孔受到暖流的影响较大。 2.末次冰消期以来ZSQD2和ZSQD34钻孔的有孔虫δ18O、△δ18O与SST变化指示了,δ18O的主要环境影响因子为降雨的强弱,而表层海水温度(SST)对其影响较小。Mg/Ca-SST的主要环境影响因子为东亚冬季风及其控制下的南海暖流、南海黑潮分支。研究表明,冬季风影响整个南海北部环流状态,其强弱变化影响着南海暖流与南海黑潮分支。在冬季风强盛时,南海暖流与黑潮南海分支势力增强,增加了高温高盐海水的流入,使得该区域SST上升;在冬季风减弱时,南海暖流与黑潮南海分支势力减弱,减少了高温高盐海水的流入,使得该区域SST下降。此外,研究显示,黑潮南海分支的势力始终强于南海暖流,因此黑潮南海分支所在区域比起南海暖流所在区域,受到更强的暖流影响。因此东亚冬季风主导下的南海暖流的强弱变化是其所在区域Mg/Ca-SST末次冰消期以来重要的环境影响因子,而黑潮南海分支的强弱变化更是其所在区域的主要环境影响因子,二者对南海北部的气候环境变迁都具有重要影响。 3.将ZSQD2和ZSQD34钻孔的有孔虫Mg/Ca-SST和δ18O值对比发现,ZSQD2钻孔末次冰消期以来的SST平均值低于ZSQD34钻孔,而δ18O平均值高于ZSQD34钻孔,指示了ZSQD2钻孔所处区域海水温度较ZSQD34钻孔低,海水盐度较ZSQD34钻孔高。且研究发现南海暖流处有可能形成上升流。因此,推测ZSQD2钻孔很可能受到了低温高盐的上升流影响。 4.将ZSQD2与ZSQD34钻孔有孔虫的δ18O和△δ18O与西北热带太平洋MD98-2181钻孔不同水深的海水△δ18Osw作对比,发现末次冰消期以来二者的变化趋势一致。因此推测南海北部可能与西北热带太平洋一样,降水强弱变化的主要环境影响因子为热带辐合带(ITCZ)的南北移动。亦表明了,南海北部除了受区域气候-海洋因素影响之外,还受到全球性的气候因子影响。 5.末次冰消期至全新世以来,ZSQD2和ZSQD34钻孔所在区域的气候变化为:末次冰消期间,在16~13.5ka BP,气温先升后降,并达到末次冰消期以来最低值。受不同暖流影响,ZSQD34钻孔所在区域降雨较弱,气温变化幅度小;而ZSQD2钻孔及附近区域降雨较强,气温变化幅度大。在13.5~11.5ka BP为末次冰消期向全新世过渡阶段,气温快速上升,降雨较强,为暖湿阶段。在全新世时期,ZSQD34所在区域受东亚冬季风主导的黑潮南海分支影响的表现更为突出,气温波动幅度大;而ZSQD2所在区域的南海暖流影响较小,气温总体呈上升趋势。早全新世阶段(11.5~9.8ka BP),东亚冬季风较弱,南海暖流与南海黑潮分支势力亦因此减弱,ZSQD2和ZSQD34所在区域气温下降,但降雨由强到弱,为冷湿气候。中全新世阶段(9.8~4.5ka BP),ZSQD34所在区域气温波动幅度大,相对湿度较小,降雨较弱。而ZSQD2所在区域气温波动上升,符合前人研究的全新世大暖期气温变化。晚全新世阶段(4.5~0.8ka BP),ZSQD34所在区域气温波动幅度大,降雨较强,达到全新世以来降雨最大值。这一结果与前人所研究的华南地区全新世以来降雨最大值发生在为3 ka BP前后的结论相似。