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摘要：格陵兰西部海域位于北极—北大西洋地区,是全球气候变化响应最为敏感的区域之一,由此长期以来一直是全球变化探讨的重点和热点。然而与北极及北大西洋北部、东部地区相比,格陵兰西部海域海洋沉积记录相对稀少,古气候／古海冰数据探讨相对欠缺,由此该海域古环境重建工作、特别是对反映大尺度洋流变化的海洋沉积物探讨是非常有作用的。海冰的短波辐射反照率高达80%以上,虽然其面积仅占大洋面积的7%,但所引起的海洋—大气之间的热量、能量和物质的交换却十分显著。此外,海冰的面积以及厚度也会对海气耦合系统产生重大影响。由此,海冰构成了北极—北大西洋地区与全球气候反馈循环中的重要环节。上世纪70年代随着卫星遥感技术的广泛运用全球海冰观测数据逐步开始获取,然而相对于器测海冰资料,定量重建的高分辨率的古海冰资料则相对较少。本论文以海洋沉积硅藻为探讨工具,通过浅析格陵兰西部海域表层站点的硅藻和现代海冰器测数据之间的联系,试图建立表层沉积硅藻—海冰密集度转换函数,进而通过对格陵兰西部海域高分辨率钻孔沉积硅藻进行浅析,定量重建过去1200年以来的古气候和古海冰密集度。本论文首先浅析了北大西洋西北部海域的表层沉积硅藻样品,运用CANOCO软件对硅藻数据和各站点的12个月份海冰密集度进行CCA浅析,结果表明4月和9月海冰密集度是影响该海域硅藻分布的主要环境变量,其中4月海冰密集度解释了硅藻数据的最大变率。结合海冰密集度变化走势及硅藻生活习性等因素,本论文将选取4月份海冰密集度进行转换函数的建立。采取C2软件所提供的6种不同模型建立表层沉积硅藻—4月份海冰密集度转换函数,其Lee-One-Out检验结果显示第二组偏最小二乘法加权平均回归与校正模型(WA-PLS_2component))提供了最大的实测值与推导值的回归相联系数(R2jack=0.90033)和最小的推导误差(RMSEP(jack)=11.568),具有最好的推导能力。为进一步检验所建立的硅藻—海冰密集度转换函数的推导能力,本论文在格陵兰西部海域获取了35cm长的箱式孔GA306-B孔,其年代跨度为AD1934～2006。通过对B孔沉积物硅藻化石的浅析,发现主要硅藻属种百分含量变化与该区域所获取的器测大气、海水温度资料具有很好的一致性,表明沉积硅藻记录能定性的反映该海域的气候及海洋环境变化。此外,利用转换函数结合B孔硅藻数据,定量重建了格陵兰西部海域近70年来的4月份海冰密集度变化。结果显示近70年的海冰重建曲线与北极、北半球历史海冰事件以及HasISST数据库记录的同一钻孔的4月份海冰密集度资料具有较好的一致性。一方面进一步验证了本论文重建的海冰转换函数的推导能力,另一方面对硅藻—海冰转换函数的可信度进行了浅析,为下一步重建长时间尺度的古海冰变化提供了论述依据。本论文以西格陵兰沿岸Holsteinsborg Dyb海槽高分辨率的晚全新世沉积钻孔-GA306-G孔沉积硅藻记录为基础,运用表层沉积硅藻—海冰密集度转换函数,定量重建了格陵兰西部海域近1200年以来的古海冰密集度变化。重建结果显示近1200年以来海冰呈逐渐增加的走势,AD800～1300年间,重建的古海冰密集度低于其平均值,此时海冰硅藻含量较低而暖水种含量较高,表明格陵兰西部海域主要受印明格暖流的影响海冰覆盖较少,气候及海洋环境比较温暖,对应于“中世纪暖期”。AD1300年之后,重建的古海冰密集度显著增加,且高于其平均值,此时海冰硅藻含量显著增加,暖水硅藻减少。说明携带极地冷水团的东格陵兰寒流增强,海冰覆盖显著增加,与“小冰期”环境变化相同。关键词：硅藻论文海冰密集度论文中世纪暖期论文小冰期论文格陵兰西部海域论文转换函数论文
论文摘要6-8
Abstract8-15
第一章 前言15-17
第二章 格陵兰西部海域晚全新世气候和海冰探讨近况17-35
第一节 格陵兰西部海域晚全新世气候及海冰探讨作用17-32
第二节 本论文探讨目的及作用32-35
第三章 探讨区域概括35-43
第一节 自然地理环境35-39
第二节 洋流系统39-40
第三节 现代海冰分布40-43
第四章 资料来源及探讨策略43-55
第一节 探讨站位介绍43-44
第二节 年龄框架44-47
第三节 沉积物样品实验室处理及硅藻鉴定47-48
第四节 海冰密集度48-49
第五节 数据处理与浅析策略49-55
第五章 格陵兰西部海域表层沉积硅藻—海冰数据库55-65
第一节 数据库特点与数值浅析结果55-61
第二节 表层沉积硅藻—海冰转换函数61-65
第六章 定量重建海冰密集度可信度浅析及近70年海洋环境演化65-77
第一节 B孔硅藻结果及浅析65-70
第二节 硅藻属种与近70年器测资料的定性浅析70-71
第三节 格陵兰西部海域定量重建海冰密集度可信度浅析71-74
第四节 格陵兰西部海域近70年气候、海洋环境及海冰演化74-77
第七章 格陵兰西部海域1200年以来古海洋环境演变及古海冰密集度定量重建77-88
第一节 G孔硅藻结果及浅析77-80
第二节 格陵兰西部海域过去1200年来的古海冰密集度定量重建80-82
第三节 格陵兰西部海域1200年以来古海洋环境演变及古海冰密集度变化探讨82-88
第八章 结论与展望88-92
第一节 结论88-90
第二节 不足与展望90-92
附录92-96