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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2018年第1期92卷 367-377页

作者： liu Shushuang liu dianbing WANG Yongjin ZHAO Kan College of Geography Science Nanjing Normal University

One-year-resolved and annually-counted stalagmite multi-proxies （j180, ~13C, and layer width） from Daoguan Cave, Guizhou Province revealed detailed variability regarding the Asian Summer Monsoon （ASM） and local humidity across Bond events （BE） in the PreboreaL During BEs 8 and 7, 1.5%o enrichments in jlSo values were generally consistent with high- to low-latitude climate changes. In detail, the decadal-scale minor j180 oscillations in BE8 were broadly less than the mean value, in contrast to the significant changes in local soil moisture derived from the j13C values and layer records. In the mid-BE7, jlSo variability was generally above the average level, and higher- amplitude variations were observed in the three proxy indicators. Wavelet analysis on the total jlSo time series and across the specific time windows of BEs 8 and 7 identified periodicities of about 130, 60, and 20-a, respectively. Exceptionally strong in BE7, the 60-a cycle, pervasively observed in instrumental studies, became prominent starting at 11.4 kaBP. Thus, glacial background conditions are important for suppressing the ASM intensity in BE8, while during BE7, tropical hydrological circulations were potentially actively involved. Consequently, climate internal oscillations, analogous to modern conditions, might have occurred in the distant past once the link between the tropical ocean and atmosphere was established as occurs today.

关键词： Daoguan Cave the Preboreal Bond Event ASM global changes

High-resolution stalagmite δ13C record of soil processes from southwestern China during the early MIS 3

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Chinese Science Bulletin 2013年第7期58卷 796-802页

作者： liu dianbing WANG YongJin CHENG Hai EDWARDS R L College of Geography Science Nanjing Normal University Institute of Global Environmental Change Xi'an Jiaotong University Department of Geology and Geophysics University of MinnesotaMinneapolis

Knowledge of the evolution of pedogenic processes in the carbonate area is important to understand the dynamics of rock desertification.A precisely-dated stalagmite δ13C record between 61.3 and 50.5 ka BP from southwestern China,potentially related to soil biogenic CO2 production,shifts within a narrow range between -9‰ and -7‰,and exhibits a prominent cycle of 350-470 a,independent of the Asian monsoon *** indicates that a threshold effect might control the amplitude of calcite δ13C variability,likely associated with the vertical soil loss in the carbonate *** periodic δ13C changes reflect that the loss/recovery of soil cover can operate on centennial ***,the rock desertification in southwestern China might at least initiate 60 ka ago and should be of natural origin.

关键词： Wulu 洞石笋稳定的碳同位素一百年的变化玷污过程

新仙女木(YD)事件区域特征及动力机制研究新进展

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地质论评 2012年第2期58卷 341-349页

作者：刘殿兵南京师范大学地理科学学院南京210046

新仙女木事件(Younger Dryasevent,YD事件)为末次冰消期发生的快速降温事件,作为典型突变气候事件,它一直是国际古气候关注热点,其研究的开展促进和深化了科学界对千年尺度突变气候事件的理解和认识。近年来,随着高分辨率地质记录涌现,Y... 详细信息

新仙女木事件(Younger Dryasevent,YD事件)为末次冰消期发生的快速降温事件,作为典型突变气候事件,它一直是国际古气候关注热点,其研究的开展促进和深化了科学界对千年尺度突变气候事件的理解和认识。近年来,随着高分辨率地质记录涌现,YD事件时空差异性日益突出。对比和认识这些区域之间事件细节结构及转型模式异同有助于甄别其相位关系,探讨不同环境快速重组对高、低纬突变气候事件的响应方式,进而验证早期驱动—响应假说,为其动力学机制建立及未来相似边界条件下气候预测提供基本地质证据和理论模型。本文从YD事件区域响应方式入手,通过总结和对比模拟研究及地质记录,对YD事件已有研究存在的争议进行回顾,提出有待加强的研究区域和未来研究方向。

关键词： YD事件精细结构转型方式区域差异

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洞穴石笋指标量化研究进展

地质论评 2013年第5期59卷 941-952页

作者：刘殿兵南京师范大学地理科学学院南京210023

洞穴石笋因分布广、可精确测年、δ18O信号可进行区域对比等优势逐渐成为重要的陆相地质载体.然而,由于量化研究不足,δ18O气候环境意义解译尚处于经验化阶段,特别是亚洲季风区石笋δ18O指标解释存在诸多争议.本文试通过总结已有石笋δ... 详细信息

洞穴石笋因分布广、可精确测年、δ18O信号可进行区域对比等优势逐渐成为重要的陆相地质载体.然而,由于量化研究不足,δ18O气候环境意义解译尚处于经验化阶段,特别是亚洲季风区石笋δ18O指标解释存在诸多争议.本文试通过总结已有石笋δ18O、δ13C、微量元素、年层厚度等指标量化研究成果,石笋生长机理模拟实验及相关技术方法,分析其存在问题.结合其它地质材料量化方法,从现代器测资料校准、多指标开发、集成树轮材料等方面提出加强现代监测,促进机理研究,定量认识现代洞穴石笋年～季节尺度沉积旋回与洞穴环境关系,建立量化经验模型,以发挥石笋年代学优势,推动区域或全球对比.

关键词：洞穴石笋多指标研究量化重建经验模型

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亚洲古季风变率和机制的洞穴石笋档案

科学通报 2016年第9期61卷 938-951页

作者：汪永进刘殿兵南京师范大学地理科学学院南京210097

洞穴石笋气候档案具有深海沉积等长尺度记录和树轮日历年两种不同气候载体的特征,开启了研究轨道尺度、千年尺度和年际气候变化三者联系的新窗口.本文主要回顾了近20年来亚洲季风区石笋的高精度定年和气候代用指标等研究进展.精确定年... 详细信息

洞穴石笋气候档案具有深海沉积等长尺度记录和树轮日历年两种不同气候载体的特征,开启了研究轨道尺度、千年尺度和年际气候变化三者联系的新窗口.本文主要回顾了近20年来亚洲季风区石笋的高精度定年和气候代用指标等研究进展.精确定年的石笋气候序列为米兰科维奇"轨道假说"解释低纬气候变化奠定了基础,并有可能深入了解突变气候事件的驱动机制.在此基础上,讨论了目前学术界普遍关心的"中国石笋d^(18)O信号解释"问题,认为在千年尺度以上,石笋同位素序列反映了季风气候控制下的干/湿变化过程.跨越中布容事件的石笋记录有可能联系低纬岁差尺度水文循环与高纬冰盖过程,将冰盖、季风、温室气体和生物地球化学过程置于高精度年代框架下,研究其驱动与响应关系.最后指出,精确定年的石笋气候序列有可能成为大陆同位素气候层型,并在解决当代全球变暖机制问题上发挥重要作用.

关键词：石笋档案季风气候岁差旋回高低纬气候联系晚第四纪

High-resolution stalagmite δ^(13)C record of soil processes from southwestern China during the early MIS 3

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Science China(Technological Sciences) 2013年第3期56卷 796-802页

关键词： Wulu Cave stalagmites stable carbon isotope centennial changes soil processes

MIS3晚期石笋记录的季风突变事件区域特征及全球联系

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第四纪研究 2020年第4期40卷 909-917页

作者：方一帆刘树双邹凌哲刘殿兵南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 虚拟地理环境教育部重点实验室(南京师范大学) 江苏南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023

末次冰期晚期短尺度气候突变事件异常显著,对其研究有助于认识相似边界条件下气候突变规律.通过MIS 3晚期亚洲季风区8支石笋记录总结分析发现,因受洞穴微环境、渗水通道、生长动力等影响,DO5~DO3事件振幅差最大可达0.9‰,持续时间差... 详细信息

末次冰期晚期短尺度气候突变事件异常显著,对其研究有助于认识相似边界条件下气候突变规律.通过MIS 3晚期亚洲季风区8支石笋记录总结分析发现,因受洞穴微环境、渗水通道、生长动力等影响,DO5~DO3事件振幅差最大可达0.9‰,持续时间差最大达到900年,这可能反映局地环境对同一气候信号的改造作用或与各记录分辨率及测年精度有关.同时,统计分析发现,这些短尺度DO事件具有一定相似性,其持续时间集中分布于特定范围,说明石笋同位素信号在某种程度上可以反映真实气候信号.高、低纬记录对比显示,石笋记录与低纬气候信号呈现诸多相似性,反映亚洲季风区石笋记录具有显著的"低纬特色".因此,无论亚洲季风突变的"开关"是否归因于北高纬气候,低纬过程确实是不可或缺的"塑造者".

关键词： MIS3晚期石笋短尺度DO事件差异性分析全球联系

湖北神农架年纹层石笋记录的YD与8.2ka事件转型模式研究

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沉积学报 2015年第6期33卷 1140-1148页

作者：王权刘殿兵汪永进邓朝南京师范大学地理科学学院南京210023

基于青天洞两支年纹层石笋QT16和QT40高分辨率δ18O序列,重建了Younger Dryas（YD）和8.2 ka期间季风突变细节过程。结果显示,亚洲季风强度在YD和8.2 ka事件内部并不稳定。在年层时标控制下,季风强度在YD早期最弱,随后缓慢上升,其间叠... 详细信息

基于青天洞两支年纹层石笋QT16和QT40高分辨率δ18O序列,重建了Younger Dryas（YD）和8.2 ka期间季风突变细节过程。结果显示,亚洲季风强度在YD和8.2 ka事件内部并不稳定。在年层时标控制下,季风强度在YD早期最弱,随后缓慢上升,其间叠加三次百年尺度次级振荡;在8.2 ka期间,季风强度整体较弱,内部出现一次持续40 a左右的强季风事件,曲线形态类似＂W＂结构。运用＂方差法＂和＂RAMPFIT＂法分析显示,在两事件开始,季风衰减均表现出缓慢特征（转型时间占据事件整体历时的40%~50%）,但在结束期间季风迅速增强,相似变化模式得到了同区其他石笋记录的支持。与格陵兰冰芯记录对比发现,尽管高、低纬气候在两事件结束时段变化特征基本类似,但在两事件开始,亚洲季风衰减过程却显著长于北高纬气温变化。与低纬记录对比显示,热带水文变化在两事件开始阶段均表现出与亚洲季风基本一致的演化趋势,表明亚洲季风的突变过程可能具有鲜明的低纬特色。这些细节差异若得到更多高分辨率地质记录验证,将有利于进一步认识亚洲季风对突变事件的响应方式及其动力学机制。

关键词：年纹层石笋亚洲季风 YD事件 8.2ka事件转型模式

“8.2ka”事件的湖北神农架高分辨率年纹层石笋记录

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第四纪研究 2013年第5期33卷 945-953页

作者：邓朝汪永进刘殿兵张振球南京师范大学地理科学学院南京210023

基于湖北神农架青天洞1支长179mm石笋的8个^(230)Th年龄、890条纹层和445个氧同位素数据,建立了早全新世8.8~7.9kaB.P.时段平均分辨率为2a的亚洲季风气候记录。结果显示,8.34~8.10kaB.P.期间石笋δ^(18)O明显正偏,指示了一次持续约240a... 详细信息

基于湖北神农架青天洞1支长179mm石笋的8个^(230)Th年龄、890条纹层和445个氧同位素数据,建立了早全新世8.8~7.9kaB.P.时段平均分辨率为2a的亚洲季风气候记录。结果显示,8.34~8.10kaB.P.期间石笋δ^(18)O明显正偏,指示了一次持续约240a的弱夏季风事件。该弱夏季风事件与同期格陵兰冰芯记录的中心事件(在8.21kaB.P.,持续70a)及淡水注入模拟结果基本一致,表明"8.2ka"事件与淡水注入导致的大西洋经向翻转流减弱或关闭有关。然而,"8.2ka"事件发生前约120a,亚洲季风已开始逐渐减弱,与太阳活动明显减弱时间相对应,据此推测太阳活动可能对"8.2ka"事件具有一定的触发作用。

关键词：早全新世 “8 2ka”事件太阳活动年纹层石笋青天洞

中全新世东亚季风年至10年际气候变率:湖北青天洞5.56~4.84ka B.P.石笋年层厚度与地球化学证据

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第四纪研究 2014年第6期34卷 1246-1255页

作者：张振球刘殿兵汪永进王权南京师范大学地理科学学院南京210023

中全新世年至10年际东亚季风气候变率及其动力学机制有助于深入了解当今全球气候变暖的自然变率贡献。本文基于湖北青天洞一支石笋的铀系年龄、年纹层计数、氧同位素和微量元素测量结果,建立了中全新世5.57~4.84ka B.P.时段平均分辨率为... 详细信息

中全新世年至10年际东亚季风气候变率及其动力学机制有助于深入了解当今全球气候变暖的自然变率贡献。本文基于湖北青天洞一支石笋的铀系年龄、年纹层计数、氧同位素和微量元素测量结果,建立了中全新世5.57~4.84ka B.P.时段平均分辨率为3~4年的东亚季风气候和洞穴地点环境演变序列。石笋年纹层由冬季亮色薄层和夏季暗色厚层组成,对应冬、夏季节层的δ^(18)O和δ^(13)C正负漂移与现今冬夏降水和岩溶环境同位素值变化基本吻合。然而,元素比值(Mg/Ca和Sr/Ca)揭示了冬夏季风降水与岩溶作用的复杂响应过程。在10年际尺度上,石笋氧同位素记录了3次间隔200年左右的弱季风事件,分别发生于5.56~5.50ka B.P.,5.26~5.20ka B.P.和5.01~4.94ka B.P.,每个事件大约持续60年,反映了太阳活动周期控制季风强度变化的频率。Mg/Ca和Sr/Ca比值与季风强弱变化不存在明显的对应关系,但其功率谱具有200年和40年左右周期,说明东亚季风气候和岩溶环境过程之间既有共同的控制因素又有不同的演化机理。

关键词：中全新世地球化学指标纹层石笋湖北青天洞