在古气候研究中,末次冰期时期气候以突然的、千年尺度的变化为特征,存在一系列突变事件和气候转型过程。这些突变事件自发现并被全球不同区域的气候记录证实以来,一直是全球古气候研究的重点和热点。随着全球不同区域地质记录的报道,区域间极端气候事件的差异也日益明显。目前对极端事件的内部结构、持续时间、转换模式等一直存在争议,导致其气候驱动机制众说纷纭。另外,气候转换阶段区域气候差异极为明显,也是探求不同气候系统相位关系及相关驱动的重要目标时段。当前,对轨道驱动力作用的短尺度气候变化的研究中,气候系统自身的调节机制和内部震荡规律成为研究的重要焦点。亚洲季风系统是地球气候系统的重要组成部分,南北分别与西风带和低纬跨赤道季风气流相联系,活跃的承载着经向和纬向的气候信号传输,是联系南北半球高纬冰盖-海洋-大气环流系统的纽带。同时,季风区承载着我国大部分的人口,季风进退所造成的降水变化关系着国计民生。因此,对亚洲季风系统的研究具有非常重要而关键的科学与现实意义。中国黄土高原西部是连接青藏高原和黄土高原的纽带,极为复杂的气候体系构成了全球气候系统的重要组成部分,处在亚洲季风系统的交互作用下。西北地区黄土高原西部,受到现代夏季风影响,位于季风边界区域的万象洞石笋对季风强度的变化极为敏感。而且这个地区的气候水文模式非常复杂,难以模拟；并且在较短时间尺度上的研究存在众多的不确定性。本研究的目标在详细研究万象洞大气降水稳定同位素记录特征的基础上,详细讨论生长于MIS3晚期和MIS2早期的石笋氧、碳同位素记录,重建了23～28.3kaB.P期间平均分辨率为10年左右的季风强度变化和植被状况演化序列,讨论了极端气候事件的真实模式、变化幅度及原因,以及石笋δ18O记录的亚洲季风变化与北半球格陵兰、南极冰芯、赤道海洋记录对比,得到如下结论：为了评估从化石石笋中方解石稳定同位素的变化中获得高分辨率古气候记录的潜力,本文对万象洞大气降水稳定同位素进行分析,得出万象洞大气降水6D和δ18O值在年内变化范围大。除形成降水的水汽来源不同外,区域气侯条件,尤其是温度的较大变化是控制降水中重同位素含量变化的重要原因；降水量大小在一定程度上影响降水中的同位素含量。在月时间尺度上,温度效应掩盖下,降水量效应几乎没有；但是,在降水事件尺度上,万象洞附近仍然存在着降水量效应。万象洞附近冷季水汽主要源自西风带,较为单一；然而暖季的水汽来源复杂,特别是内陆水汽的补给对万象洞附近降水的同位素变化影响较大。MIS2早期生长的万象洞石笋WX40D高分辨率的δ18O时间序列记录了H2事件的变化特征,与同一洞穴石笋WX42A高分辨率的δ18O序列记录的H1事件变化趋势基本一致,说明MIS2期间万象洞石笋记录响应北大西洋气候突变事件具有一致性,即两次H事件可能具有相同的驱动机制。季风边缘区石笋δ18O记录与格陵兰冰芯、季风区其它洞穴石笋δ’8O记录的相似性表明东亚季风区气候变化主要受北半球中纬地区日照辐射能背景、北大西洋冰漂碎屑带的扩张以及低纬太平洋海表温度变化诸因素的控制。响应H2事件万象洞石笋与东亚季风区石笋δ18O时间序列记录的差异性表明冰漂碎屑事件发生后,海表温度发生变化导致ITCZ南移,退出万象洞地区,降水减少石笋氧同位素曲线呈现偏正变化趋势；同时冬季欧亚大陆偏强和偏南的西风带以及使中国北部的干旱化加剧欧亚夏季风的减弱,导致万象洞地区石笋记录氧同位素持续偏正。万象洞石笋WX40D记录的气候突变事件主要有H2,MIS3/2转换、GIS3。MIS3/2转换期氧同位素变化幅度达到3%。,发生的时间约为26.8～25.8kaB.P之间。在MIS3晚期,石笋氧同位素记录值偏负,且波动较大,表明暖期其后具有明显的不稳定；而MIS2早期石笋618O记录的值明显要比MIS3晚期偏正。生长于MIS3/2转换时期(本文定义的时间为23-28.3kaB.P)甘肃陇南万象洞石笋WX40D的δ13C记录经小波变换,得出洞穴外部植被类型响应气候变化其主要周期为512年、254年、200年、148年和102年。其中以200年De Vries太阳周期最为显著,表明在宏观尺度上气候变化受到太阳辐射的控制。在多时间尺度的变化特征,大尺度的周期变化嵌套着小尺度的周期变化。石笋δ13C记录时频特性分析显示5次明显的植被类型更替,植被类型转换时间分变为23.8kaB.P、25.3kaB.P、26.2kaB.P、27.3kaB.P、28kaB.P。时频分析图中奇数中心恰好为石笋δ13C记录值偏负变化,代表C3/C4植被比率增加,气候多温暖湿润,有利于植被生长；偶数中心则与之相反,代表气候多冷干,不利于植被生长。同时,中心7～10的频域波动幅度要比1-6幅度变化大,对比石笋613C曲线在26.7～28.3kaB.P要比23～26.5kaB.P的δ13C偏负,两者具有很好的一致关系,即小波变换的时频图能够更鲜明的反映古环境的突变时间。万象洞石笋记录敏感的响应于高纬北大西洋地区的温度变化,记录了千年-亚千年的尺度的气候突变事件。万象洞位于现代夏季风影响的边界地区,在季风强烈衰退的时期,来自西风带和高北纬地区的气候信号对该地区的气候环境造成很大的影响。随着高纬地区冰盖的消融、高纬气候系统势力的退缩和海平面逐渐上升,低纬季风系统逐步强盛,势力范围向北推进,在黄土高原西部地区影响逐渐增强的过程中,万象洞石笋记录见证了低纬季风与高北纬气候系统势力强弱转换、势力范围交割过程。高纬度北大西洋气候与中低纬度的亚洲季风之间通过西风带的紧密结合,构成了北半球太阳-海洋-大气之间耦合的气候体系。