导　　师： 钟巍

学科专业： G0501

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南师范大学

摘　　要： 巴里坤湖是位于新疆东北部、天山东段巴里坤盆地的一内陆封闭性高位湖泊，自然环境结构简单，生态环境体系脆弱，对气候变化响应非常敏感，是研究区域环境对全球变化响应的理想地点。本文利用在巴里坤湖靠近中心部位获取的剖面沉积物样品的粒度、碳酸盐、碳酸盐稳定同位素、磁化率、有机质、干密度和腐殖化度等多气候代用指标的综合分析，在7个可靠14c年代控制点的基础上，采用线性回归方法并结合前人研究中建立的巴里坤湖沉积物210pb时标，发现巴里坤湖的碳库年龄大约为750a，在扣除碳库年龄、进行日历年校正后建立了巴里坤湖约9400cal abp以来的古气候环境演化历史，并同周边及其他区域气候记录进行了广泛的区域对比，探讨了该地区全新世早期以来可能的气候变化驱动机制。 9400cal abp以来，巴里坤湖地区的古气候环境大致经历了以下5个主要气候变化阶段：(1)在7400～9400cal abp期间，研究区气候相对来说较为冷干，但是在7800～8400cal abp期间区域有效湿度增强，反映了较为冷湿的气候特征，其原因可能在于随着气温的降低，蒸发作用减弱，从而导致区域有效湿度增强；(2)在5900～7400cal abp期间，巴里坤湖地区气候环境相对较为暖湿，水热组合条件最好，可能是本区真正意义上的气候适宜期；(3)在3100～5900cal abp期间，巴里坤湖地区气候环境相对较为暖而干燥，但是在4800～5300cal abp和3600～3800cal abp两个时期，区域气温曾有显著下降，同时伴随着区域有效湿度也略有增强；(4)在1100～3100cal abp期间，巴里坤湖地区气候环境相对较为凉湿，气候波动较为频繁，特别是在2800～3100cal abp、2400～2600cal abp、1900～2100cal abp和1200～1500cal abp等时期，气温有所下降，区域有效湿度有所增强；(5)在0～1100cal abp期间，巴里坤湖地区整体上气候较为干燥，其中在500～1100 cal abp期间气候呈现出冷干特征，之后表现为暖干的气候特征。总地来说，巴里坤湖地区全新世早期以来的气候变化历史同其周边区域的一些气候记录基本上是一致的，但是由于不同气候记录在重建古气候时引入的误差以及不同区域气候客观上存在的地区性差异，使得一些具体的变化细节对比可能出现一定的差别。另外，考虑到不同气候记录的样品分析精度、定年精度等方面存在一定的差距，对全新世期间一些重要气候事件的确认与对比还有赖于开展更多的高精度年代序列测定和提高样品分析精度。 采用粒级-标准偏差算法提取出了巴里坤湖沉积物中对环境变化较为敏感的粒度组分，研究发现沉积物中45～170gm的粒度组分对区域风沙活动较为敏感，据此重建了研究区9400cal abp以来的区域性风沙活动历史。研究表明，在过去的2000年内，巴里坤湖地区尘暴事件多发或者较强的风沙活动时段主要出现在240～440calabp，600～1280cal abp和1400～1800cal abp期间；从更长的地质历史时期来看，早、中全新世期间，研究区风沙活动较为强烈，特别是在中全新世(3900～6100 cal abp)期间，区域性的尘暴事件或强风沙活动尤其频繁，而自晚全新世以来，研究区的风沙活动强度和频率较早、中全新世期间有所减弱。分析认为，巴里坤湖地区的区域性风沙活动可能主要受区域有效湿度的影响，并间接受控于该地区的气温变化。 采用子波分析进行的多尺度分析表明，在不同时间尺度上，巴里坤湖地区存在着多种类型的水热组合关系，其中，在5900～9400cal abp期间，气候环境主要以冷干、暖湿类型为主；中全新世至晚全新世期间(1100～5900 cal abp)，气候环境主要以冷湿、暖干类型为主；晚全新世晚期(1100cal abp以来)，气候环境在数百年尺度上表现出一定程度的冷干、暖湿的水热组合特征，但现代气象资料与树轮记录显示，在年际与数十年际尺度上该地区主要表现为明显的冷湿与暖干的气候环境特征。受资料年代序列的限制，对万年及更长时间以上尺度的水热组合模式还不清楚。 研究表明，全新世至少自6000cal abp以来，北大西洋地区西风环流同西南季风之间存在着此消彼长的变化趋势，即季风强的时候，西风相对较弱，而西风强的时候，夏季风相对偏弱。根据该湖泊剖面沉积记录的气候变化历史，并结合广泛的区域气候记录对比认为，在全新世早期(至少约6000～9400cal abp期间)，由于太阳辐射的增强使得夏季风势力增强，新疆地区的气候环境变化可能受到了夏季风(主要是西南季风)的影响；在6000～3800cal abp期间，新疆地区可能会同时受到西南季风与西风的双重影响，其中西风环流的控制作用在逐渐增强，西南季风的影响逐渐减弱；约3800cal abp之后，由于西南季风的迅速衰退和西风环流强度的迅速增强，使得巴里坤湖等地区逐渐脱离了夏季风的影响，而受西风环流控制的强度增强。 巴里坤湖地区全新世早期(至少自9400cal abp)以来的气候环境，可能在不同时期受到了西风环流、夏季风和冬季西伯利亚-蒙古高压活动的相互影响，其气候变化过程不仅同高纬北大西洋地区的气候变化存在一定的遥相关关系，而且与低纬热带海洋地区的海-气相互作用(enso活动)也具有一定的联系，但最重要的气候驱动因素可能还是在于太阳辐射能量的变化，包括地球气候系统复杂的、非线性的相互作用与反馈过程。

关 键 词： 气候变化 环境变化 巴里坤湖

分 类 号： [P532]

领　　域： [天文地球] [天文地球]