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区域响应是全球变化的研究重点之一,不同区域的风沙活动对全球气候变化具有不同的响应特点。青藏高原广泛分布着风沙沉积物,东北部的共和盆地和南部的雅鲁藏布江中游河谷因盆地或河谷地形和温带半干旱气候条件,比较完整的保存了古风成砂、古土壤、风成黄土等组成的地层序列,加之均位于高原季风和西南季风影响区域,气候环境变化剧烈,能敏感的对气候变化作出响应。本文通过对这两个区域风成沉积剖面的沉积相、年代和粒度、磁化率、有机质含量、CaCO3、石英颗粒表面结构等环境代用指标分析,重建全新世以来的风沙活动过程,并探讨其对气候变化的响应规律。
雅鲁藏布江中游宽谷区全新世以来在气候凉干大风、温暖湿润的交替变化下,风沙活动过程可划分为5个阶段:9.0-8.6 ka B.P.,气候在增温增湿背景下仍以凉干大风为特征,风沙活动逐渐减弱,但仍以流动、半固定沙丘为主;8.6-8.0 ka B.P.,冷干大风,风沙活动强烈,沙丘活化;8.0-5.5 ka B.P..气候逐渐增温增湿,风沙活动减弱,沙丘逐渐固定;5.5-3.5 ka B.P.,气候温暖湿润,沙丘固定成壤;3.5 ka B.P.至今,气候波动频繁,经历凉干大风-温湿风小.凉干大风,风沙活动也相应发生强-弱-强的变化,沙丘经历从活化.固定.活化的交替过程。共和盆地全新世气候和风沙活动波动频繁,包括4个阶段:早全新世气候转暖,但仍凉干大风,风沙活动仍强烈;6.7-5.0 kaB.P.,气候在频繁波动中增温增湿,沙丘固定成壤-沙丘活化交替发生;5.0-3.1 ka B.P.,气候温暖湿润,风沙活动弱,沙丘固定成壤;3.1 ka B.P.以来,气候转向温凉干燥,经历2次凉干大风-增温增湿的波动带动风沙活动的强.弱变化和沙丘活化-固定成壤的交替。
气候代用指标指示雅江中游宽谷区存在8.5-8.0 ka B.P.、4.3-4.2 ka B.P.、3.5-2.6 kaB.P.3次冷事件,共和盆地存在5.5-5.0 ka B.P.、4.4-4.2 ka B.P.、3.0-2.1 ka B.P.、0.5 kaB.P.4次冷事件,可以与新冰期第1期、新冰期第2期、4.0 ka B.P.左右冷事件、新冰期第3期、小冰期对应。这些冷事件以风沙活动强烈,沙丘活化为特征;而全新世大暖期中的稳定暖湿期则以沙丘固定,土壤发育为特征。这些特征时期在时间上与前人研究成果存在差异,即冷事件超前和大暖期中的稳定期滞后。
雅江中游宽谷区和共和盆地全新世以来风沙活动演化过程具有共同特征,也具有区域差异。其共性表现在全新世以来大的气候变化阶段及其牵动下风沙活动的强弱变化趋势较为一致;除了共和盆地存在5.5-5.0 ka B.P.的冷事件外,其余百年尺度的气候波动(6.6 ka B.P.、4.2 ka B.P.和3.0 ka B.P.前后的3次冷事件)具有同时性。差异性表现在高原南部的雅江中游宽谷区温湿鼎盛期的起止时间都早于高原北部的共和盆地:而共和盆地地层记录的气候和风沙活动变化信息较雅江中游宽谷区丰富,即其沙丘活化-固定成壤的交替更为频繁。
通过风成沉积的气候代用指标与高原上冰芯、湖泊、泥炭沉积等记录和NGRIP冰芯氧同位素记录对比,发现全新世以来研究区气候和风沙活动强弱变化和高原其他区域及高纬地区的环境变化总体趋势较一致,同时与印度季风和高原季风的消长存在相关关系,表明全新世以来青藏高原内气候变化形式具有一致性,可能受同样因素驱动并具有全球意义,而两个研究区全新世以来风沙活动强弱变化是全球气候变化的区域表现。