仙女木事件以来新世纪气候变化特征6

1、气候学里的新仙女木事件是什么？？？

新仙女木事件，也就是导致全球气候进入新仙女木期的事件。这一事件大约发生在距今12800年时，在此之前地球处于温暖的间冰期[1] 。突然的降温使得迁移到高纬度地区的动植物大批死亡。
背景

1.29万年前，北美长毛猛犸象、剑齿虎、骆驼和树獭、美洲狮突然灭绝，与此同时，克劳维斯人也突然消失。此后，地球经历了一个长达1300年的气候强变冷的“春寒期”，即新仙女木[2] (YoungerDryas) 期。研究人员指出：纳米钻石需要在宇宙爆炸产生的高温和高压环境下才能形成。凯内特说：“除

了外层空间的力量，没有其他理由能够解释这些钻石的出现。”他认为，这次彗星撞击地球，类似于大约6500万年前令恐龙绝种的彗星撞击。
冰河世纪结束以后，地球气候于大约1.7万年前开始变暖，气温逐渐地回升。两极、北美和北欧的冰川开始消融，海平面逐渐上升，渤海、黄海、挪威海的草原被水淹没。到了1.3万年前，北美和北欧的冰雪已经融化了相当大一部分，南北半球春暖花开，一片繁荣景象。但是，就在这时，在12640年前，气温又骤然下降了，世界各地转入严寒，两极和阿尔卑斯、青藏高原等地的冰盖扩张，许多本来迁移到高纬度地区的动植物大批死亡。这一次降温是很突然的，在短短十年内，地球平均气温下降了大约7、8℃。这次降温持续了上千年，直到11500年前，气温才又突然回升。这就是地球历史上著名的新仙女木事件。它的得名由来是：在欧洲这一时期的沉积层中，发现了北极地区的一种草本植物，仙女木的残骸。更早的地层里也有同样的两次发现，分别称为老仙女木事件和中仙女木事件。

事件原因

科学家认为，爆炸产生的热量和压力可能融化了格陵兰冰层，改变了气流并对气候产生影响，并引起灰尘的出现，而这些灰尘遮蔽了太阳，降低了气温，最后危及到植物和动物。
该发现对近几十年来争议最大的3个问题做出了解释。这3个问题是：克劳维斯人的突然消失、巨兽的灭绝以及地球温度的骤降之谜。以前，人们一致认为是气温骤降导致了克劳维斯人的灭绝。
凯内特说：“这些发现提供了强有力的证据，表明大约1.29万年前发生的彗星撞地球事件影响了北美的植物、动物和人类。”
公元前8200年也有一次降温事件，在温暖的冰后期气候背景下，气温忽然下降。它发生在公元前8490年-公元前8200年之间，持续不过两百多年，且气温下降的幅度、涉及的范围远远不及新仙女木事件。

相关事件

原因
在欧洲大陆的西边，大西洋的东北区域，有一支自西南向东北流动的洋流——北大西洋暖流，它给欧洲带去了温暖湿润的空气和丰富的降雨，使北欧的冬天不至于那么严寒。这支暖流也相似地影响到北美东北部。如果没有它，那么北欧的冬天就会变得异常寒冷。不仅如此，北半球很大一部分地区的气温都要受到影响。这是因为，北大西洋暖流是全球洋流系统中很重要的一个成员，它的变化会打乱洋流格局。北大西洋暖流是温盐环流（Thermal-Haline Circulation,简称THC）的一部分。THC就像一个巨大的传送带：在北太平洋和印度洋中部，分别有一个区域，海洋深处的冷水往上涌，来到海洋表层后，向西南流去。这两支寒流会合于印度洋西南部，绕过非洲南端的好望角，进入大西洋，一路长驱北上，穿过赤道，流经墨西哥湾，流经西班牙、葡萄牙西海岸，向大不列颠、冰岛、格陵兰岛开去。到达格陵兰岛南端的时候，由于水温降低，以及连续的蒸发浓缩，它变得又冷又咸，密度很大，于是在这里又下沉。在海洋深处，这支海水循着来时的路，返回太平洋北部和孟加拉湾，然后再次涌到海洋上层。大家可以看到，温盐环流流经很多海区和纬度，并且它的流量是很大的，所以它充当了在不同纬度之间运送热量和水汽的角色。在从低纬度流到高纬度的时候，温盐环流带来热量和水分，这对于处在高纬度的挪威、英格兰等地区是十分珍贵的。同样处在高纬度，北欧却没有阿拉斯加、西伯利亚那么寒冷，就是这个原因。不仅是北欧，几乎整个欧洲、北美大陆的温和气候都受惠于北大西洋暖流。如果它中断了，那么冰川就会在这个地区发育，首先是挪威中部的高山（格利特廷山脉）、阿尔卑斯、北美的阿拉巴契，然后，以这些地方为中心，冰川在大陆上铺展开来，覆盖波罗的海，覆盖北欧和北美的广大地区，分别形成冰期时的斯堪第那维亚冰盖和劳伦泰冰盖。冰盖生长过程中，还会由于冰雪大量反射太阳光而造成地球对太阳能的吸收能力下降，引起进一步降温。

分析
新仙女木事件和8200年冷事件的时候，正是由于北大西洋暖流减弱、中止而造成上述一系列后果。但是，我还没有谈到为什么北大西洋暖流会中止、这和全球变暖（就像《后天》里所说的那样）有什么关系。
北大西洋暖流中止的原因是全球变暖。这是为什么呢？
因为，在气候变暖的条件下，格陵兰和北欧的冰雪（主要还是格陵兰的）会大量融化，注入北大西洋。这些冰雪融水是淡水，因此本该变得又冷又咸的北大西洋暖流的末梢却变淡了。气温升高也使它不能变得像以前那样冷。所以到了格陵兰岛南端的时候，北大西洋暖流的密度还是那么小，并不比周围的海水重，于是无法下沉。既然这个地区的海水无法下沉，那么南边的海水也就没法北上，就像堵车一样，更南边的海水、以致于印度洋、太平洋的海水也没法向这边流动。于是，温盐环流就死了。也就是说，当大量淡水涌入北大西洋的时候，温盐环流就有停止的危险。在全球变暖的今天，格陵兰岛的冰雪融水的确在逐渐冲淡北大西洋暖流，削弱着温盐环流。
但是，新仙女木事件和8200年事件发生时，北大西洋的淡水来源却不是格陵兰岛的冰雪融水，而是另有来源。

影响
在8490年前，北美的冰雪还没有完全消融，在那里有两个被冰川形成的大坝围成的大盆地，积满了水，形成大湖。这两个大湖，一个叫Agassiz，一个叫Ojibway。它们的面积大约分别相当于美国的五大湖吧，储水量也大约相当。公元前6400年，一直充当Agassiz大坝的冰块忽然崩裂，Agassiz湖决口，大量淡水经由哈得逊湾注入北大西洋，通过上面所说的机制，引起了一次持续几十年的北半球降温事件。之后，气温回升。但是，公元前6200年的时候，Ojibway也忽然决口了，又引起了一次降温。这两次事件隔得很近，所以把它们合在一起，称为8200年冷事件。

证据列举

仙女木事件发生非常突然，但是至今仍未有足够的证据证明其发生的原因。比较流行的假说是彗星撞击地球导致温度下降。

证据
美国科学家称，他们对北美纳米钻石的研究表明，大约1.29万年前，一大团彗星袭击了地球，造成地球的气温骤降，导致了长毛猛犸象和其他生物的灭绝，也让美国印第安克劳维斯人从此消失。该研究成果发表在1月2日出版的《科学》杂志上。美国俄勒冈州立大学考古学家东·凯内特领导的团队在1.29万年前的沉积物中发现了这些肉眼几乎看不见的钻石，并进行了研究，这些钻石散落于北美很多地方的泥土中，其中一处更是位于亚利桑那州梅利泉的克劳维斯遗址之上。[3]

疑问
新仙女木撞击假说认为，1.28万年前的新仙女木变冷期是由于一颗小行星撞击形成的，这是建立在多个地点发现的一场撞击的证据的基础之上的，但是对其中29个这类地点的撞击证据的一项研究发现，只有3个地点显示出了类似于新仙女木事件起始的年龄，而且由于这些地点的撞击指示物的残骸的年龄跨度很大，这些发现提示，或者有比此前认为的更多的小行星撞击在历史上发生，或者新仙女木时期不是一次地外撞击的结果。[4]

总结
编辑
淡水注入北大西洋——北大西洋暖流被稀释，密度变低、不能下沉——温盐环流中止——地球上不同纬度之间的热量交换不能如常进行，热带更热，高纬度地区更冷——北欧、北美发育冰川——冰川生长反射太阳光，引起进一步变冷。

影视作品

《后天》描绘的是以美国为代表的地球一天之内突然急剧降温，进入冰川期的科幻故事。故事中，气候学家杰克·霍尔(丹尼斯·奎德饰演)在观察史前气候研究后指出，温室效应带来的全球暖化将会引发地球空前灾难。
灾难大片《后天》
冰河世纪是地质历史上曾经出现过气候寒冷的大规模冰川活动的时期，称为冰期（iceage）。这种冰期曾经有过三次，即前寒武晚期、石炭－二叠纪和第四纪。第四纪冰期的遗迹最多，如斯堪的纳维亚半岛的峡湾，北欧、中欧、北美众多的冰碛残丘，阿尔卑斯山的U型谷和陡峭的山峰，法国和瑞士交界处侏罗山巨大的冰漂砾等，都是第四纪冰川作用留下的产物。
《冰河世纪》是一部由20世纪福斯和奥斯卡最佳动画得主克里斯·威居连手献上，故事围绕着三只冰河时期的史前动物和一个人类弃婴展开。
这是一部反映新仙女木事件的影视作品，我们要注意保护我们赖以生存的家园。

2、全新世气候变化分为哪几个阶段

过去认为全新世（Holocene）开始于1万年前（10kaBP），那是根据14C测定的，称为14C年。后来发现14C年要经过树轮校正，才能得到正确的实际的年代，即日历年。校正后全新世开始的日历年为11.5kaBP。全新世对于人类具有十分重要的意义。人类的文明社会，当前社会的一切繁荣、富强、发展、进步都发生在全新世。因此，认识全新世的气候变化有重要的意义。为了说明全新世在地球历史上的地位，有必要简略回顾一下地球气候的历史，至少近两百万年的历史。尽管这对于有46亿年历史的地球而言几乎只相当于一天中几分钟短暂时间。
大约240多万年前地球进入所谓第四纪，其气候特点是冰期-间冰期交替，地质学家称之为旋回。旋回的时间即周期以万年计，但是并不稳定。近70万年来以10万年周期为主。在南极的冰芯氧同位素变化中表现最清楚，在深海沉积、黄土堆积中也有一致的反映。一般认为冰期-间冰期旋回的形成与地球轨道要素的变化有关。由于这是米兰克维奇发现的，所以也称为米兰克维奇周期。最近一个旋回开始于约12万年前，那时地球气候与现代的温暖程度相当。到2.3万年前达到最冷，称为末次冰盛期。在每个10万年左右的冰期-间冰期旋回中，温暖时期是比较短暂的，一般约1—2万年。而更多的时间处于降温过程中。但是温度的下降不是直线的，而是由一系列的波动组成。直到20世纪中叶大多数科学家还相信冰期的气候是持续的寒冷。但是后来发现冰期中也有相对温暖的时期。认识到冰期气候的不稳定性是古气候研究的一项重要成果。
末次冰盛期之后处于冰消期，北美的劳伦泰冰盖，北欧的斯堪的那维亚冰盖相继瓦解。但是，就在气候已回暖到接近现代的情况下，又发生了一次激烈的气候波动，称为“新仙女木”事件。以北大西洋北部为中心，气候迅速变冷。但是寒冷仅持续了1千年左右，又快速后暖，所以称为气候突变。温度变化的幅度达到了冰期-间冰期旋回的3/4。这是末次冰期中最后1次气候突变。“新仙女木”事件之后，即进入全新世。
尽管在20世纪后期人们已经认识到冰期气候的不稳定性，不再把冰期看成持续的寒冷时期，也不再认为第四纪仅有4—5次冰期。但是，仍认为全新世的气候温暖而平和，没有大的气候波动。1995年O′Brien等首先根据格陵兰冰芯中海盐与陆源尘粉的变化，指出全新世可能有一系列的冷事件。以后国际上开始了一系列的研究。最著名的是Bond等（1997）根据北大西洋深海沉积中冰岛火山玻璃和染赤铁矿等浮冰碎屑（IRD）确定的冷事件年表。冰岛及扬马延岛等地的冰川下滑到海中形成冰山，冰底携带了碎石颗粒，其中包括火山活动形成的玻璃和与赤铁矿摩擦而染红的碎石。当冰山融化时，冰底的碎石沉入海底。因此分析北大西洋深海沉积的IRD，可以判断何时有大量流冰倾泻入北大西洋，也就是冷事件。在爱尔兰以西的地区沉积率超过了10cm/ka，所以隔0.5—1.0cm取样，使得沉积记录的时间分辨率达到50—100年。根据Bond等的研究全新世共发生9次冷事件，小冰期约出现于0.4kaBP。
近年来一系列的古气候研究表明亚非季风区的降水量变化也同冷事件有关。当北大西洋出现冷事件时，季风降水减少，即弱季风事件。例如Gupta等（2003年）对阿曼湾沉积的研究就很有代表性。深海沉积中保存了浮游有孔虫的记录。有的有孔虫的纪录与海水温度有线性关系，而海水温度取决于涌升，涌升的强度则依赖于海表的风力大小，也就是季风强度。因此，人们可以从过去近万年的有孔虫记录来推测当时季风的强度，确定弱季风事件。近来用大气环流模式所做的模拟研究表明，THC减弱北大西洋变冷，可能是亚非季风减弱的原因。因此，冷事件与弱季风事件出现时间的一致，可能并不是偶然的。
实际上我国至少是最早注意到全新世气候不稳定性的国家之一。施雅风、孔昭宸主编的《中国全新世大暖期气候与环境》（1992年）一书就明确指出4次冷事件，其出现的时间与Bond等在5年之后发表的北大西洋冷事件的14C年表十分接近。以后中国的诸多作者，根据冰芯、泥炭、孢粉、黄土、湖泊、冰川、雪线及考古资料做了大量的研究，并且有不少是高分辨率的古气候序列，证明全新世中国弱季风事件年表与北大西洋冷事件有很大的一致性。
全新世中的冷事件以及季风区的弱季风事件是与全新世的基本气候特征背道而驰的。全新世作为间冰期气候温暖湿润，但是不断为冷干气候事件打断。这些冷干事件一般只有几百年，短的也许只有1-2百年。但是对人类的社会发展却有很大的影响。8.2kaBP的冷事件就可能促进了农牧业的发展。因为，在全新世中各地先后进入新石器时代，人口也迅速增长。发生气候突变时，采集、狩猎不再能满足生活需要，再加上人口的压力，就可能成为推动农牧业发展的动力。据吴文祥、刘东生的研究5.5kaBP的气候变冷在四大文明古国：两河流域、埃及、印度及中国的文明中有重要的推动作用。4.2—4.0kaBP的气候变干正当两河流域的阿卡德王国解体、埃及处于混乱的第1中间期、印度哈拉帕文明衰落。中华古文明也处于交替时期，经过动乱，于公元前2070年建立夏朝。愈来愈多的证据表明，人类社会的发展与全新世大约出现于8kaBP、6kaBP以及4kaBP的3次气候突变有密切的联系。

3、什么是新仙女木事件，全球变暖会不会引发新仙女木事件？

距今大约12800年前，地球发生了一件奇怪的事件，这次冰消期持续升温过程中一次突然的降温而产生的典型非轨道事件，现在人们将之称为“新仙女木事件”，那么新仙女木事件的发生原因是什么呢?对地球造成了哪些影响呢?

新仙女木事件对于研究古气候、古环境的快速突变事件和短周期现象，对合理的评估有关气候和环境，并且可以做出相应的预测等方面有着比较重要的意义。这是一个全球性的事件，世界上很多国家都陆陆续续发现了新仙女木事件的痕迹。

在冰河世纪结束以后，地球气候与大约1.7万年前开始变暖，气温逐渐地回升。当时很多地方的冰雪开始融化，呈现一派繁荣。但是在在12640年前，气温骤降，世界又开始变冷，之前的适应温暖天气的动植物大批死亡。这是非常突然的降温，在这很短的十年时间，地球平均气温降低了大约7-8℃。这次降温持续大约一千年，然后到11500年前气温回升。

当时人类的祖先智人一直都是依靠采集和狩猎来维持生计，但是新仙女木事件爆发后，天气变得十分寒冷，智人实在是没办法生存了，逐渐学会了用种子播种，也就是走上了农业的道路。

科学家认为是爆炸产生了大量的热量和压力，融化了格陵兰冰层，并且还改变了气流，同时还对气候产生了影响，灰尘蒙蔽了太阳，气温也就降低了。

4、全新世气候变化有何特征?近百年气温、降水变化有何特征?

大约240多万年前地球进入所谓第四纪，其气候特点是冰期-间冰期交替，地质学家称之为旋回。旋回的时间即周期以万年计，但是并不稳定。近70万年来以10万年周期为主。在南极的冰芯氧同位素变化中表现最清楚，在深海沉积、黄土堆积中也有一致的反映。一般认为冰期-间冰期旋回的形成与地球轨道要素的变化有关。由于这是米兰克维奇发现的，所以也称为米兰克维奇周期。最近一个旋回开始于约12万年前，那时地球气候与现代的温暖程度相当。到2.3万年前达到最冷，称为末次冰盛期。在每个10万年左右的冰期-间冰期旋回中，温暖时期是比较短暂的，一般约1—2万年。而更多的时间处于降温过程中。但是温度的下降不是直线的，而是由一系列的波动组成。直到20世纪中叶大多数科学家还相信冰期的气候是持续的寒冷。但是后来发现冰期中也有相对温暖的时期。认识到冰期气候的不稳定性是古气候研究的一项重要成果。
末次冰盛期之后处于冰消期，北美的劳伦泰冰盖，北欧的斯堪的那维亚冰盖相继瓦解。但是，就在气候已回暖到接近现代的情况下，又发生了一次激烈的气候波动，称为“新仙女木”事件。以北大西洋北部为中心，气候迅速变冷。但是寒冷仅持续了1千年左右，又快速后暖，所以称为气候突变。温度变化的幅度达到了冰期-间冰期旋回的3/4。这是末次冰期中最后1次气候突变。“新仙女木”事件之后，即进入全新世。
尽管在20世纪后期人们已经认识到冰期气候的不稳定性，不再把冰期看成持续的寒冷时期，也不再认为第四纪仅有4—5次冰期。但是，仍认为全新世的气候温暖而平和，没有大的气候波动。1995年O′Brien等首先根据格陵兰冰芯中海盐与陆源尘粉的变化，指出全新世可能有一系列的冷事件。以后国际上开始了一系列的研究。最著名的是Bond等（1997）根据北大西洋深海沉积中冰岛火山玻璃和染赤铁矿等浮冰碎屑（IRD）确定的冷事件年表。冰岛及扬马延岛等地的冰川下滑到海中形成冰山，冰底携带了碎石颗粒，其中包括火山活动形成的玻璃和与赤铁矿摩擦而染红的碎石。当冰山融化时，冰底的碎石沉入海底。因此分析北大西洋深海沉积的IRD，可以判断何时有大量流冰倾泻入北大西洋，也就是冷事件。在爱尔兰以西的地区沉积率超过了10cm/ka，所以隔0.5—1.0cm取样，使得沉积记录的时间分辨率达到50—100年。根据Bond等的研究全新世共发生9次冷事件，小冰期约出现于0.4kaBP。
近年来一系列的古气候研究表明亚非季风区的降水量变化也同冷事件有关。当北大西洋出现冷事件时，季风降水减少，即弱季风事件。例如Gupta等（2003年）对阿曼湾沉积的研究就很有代表性。深海沉积中保存了浮游有孔虫的记录。有的有孔虫的纪录与海水温度有线性关系，而海水温度取决于涌升，涌升的强度则依赖于海表的风力大小，也就是季风强度。因此，人们可以从过去近万年的有孔虫记录来推测当时季风的强度，确定弱季风事件。近来用大气环流模式所做的模拟研究表明，THC减弱北大西洋变冷，可能是亚非季风减弱的原因。因此，冷事件与弱季风事件出现时间的一致，可能并不是偶然的。
实际上我国至少是最早注意到全新世气候不稳定性的国家之一。施雅风、孔昭宸主编的《中国全新世大暖期气候与环境》（1992年）一书就明确指出4次冷事件，其出现的时间与Bond等在5年之后发表的北大西洋冷事件的14C年表十分接近。以后中国的诸多作者，根据冰芯、泥炭、孢粉、黄土、湖泊、冰川、雪线及考古资料做了大量的研究，并且有不少是高分辨率的古气候序列，证明全新世中国弱季风事件年表与北大西洋冷事件有很大的一致性。
全新世中的冷事件以及季风区的弱季风事件是与全新世的基本气候特征背道而驰的。全新世作为间冰期气候温暖湿润，但是不断为冷干气候事件打断。这些冷干事件一般只有几百年，短的也许只有1-2百年。但是对人类的社会发展却有很大的影响。8.2kaBP的冷事件就可能促进了农牧业的发展。因为，在全新世中各地先后进入新石器时代，人口也迅速增长。发生气候突变时，采集、狩猎不再能满足生活需要，再加上人口的压力，就可能成为推动农牧业发展的动力。据吴文祥、刘东生的研究5.5kaBP的气候变冷在四大文明古国：两河流域、埃及、印度及中国的文明中有重要的推动作用。4.2—4.0kaBP的气候变干正当两河流域的阿卡德王国解体、埃及处于混乱的第1中间期、印度哈拉帕文明衰落。中华古文明也处于交替时期，经过动乱，于公元前2070年建立夏朝。愈来愈多的证据表明，人类社会的发展与全新世大约出现于8kaBP、6kaBP以及4kaBP的3次气候突变有密切的联系。

5、新仙女木事件

在格陵兰冰芯中，新仙女木（YD）事件的起止时间为（12.95±11.64）ka（BP）（Dansgaard W et al.，1993）。与冰芯记录对应的三门峡地区黄土记录中，只有＞45μm颗粒含量曲线上有 YD 事件的明确显示，起始时间为 12.5 ka（BP），终止时间为10.8ka（BP），与冰芯的相比，起始晚约0.4ka，终止晚约0.8ka。另一方面，在黄土磁化率曲线上，YD事件不仅没有明显的表现，而且与粗颗粒含量增加相对应的磁化率值快速的增大（图6-2）。这种情况表明：

（1）黄土高原的YD事件主要表现为东亚冬季风的加强；

（2）这种103a尺度的冬季风事件受北半球高纬极地幅度降温的影响所致，并在起止时间上有滞后效应；

（3）YD事件时段的东亚夏季风的增强过程与深海氧同位素曲线反映的末次冰期向冰后期的转变过程相一致；

（4）YD事件中的东亚冬季风气候表现为湿冷背景上相对的湿冷与湿暖振荡。

6、什么是新仙女木事件及其对气候变化的影响

发生在距今12700年前的“新仙女木事件”。这次突变开始的几十年里温度下降了约5华氏度，迅速降温过后，随之就是持续了1000多年的冷干天气。

7、关于黄土高原风成堆积序列

欧洲学者19世纪末就开始对中国黄土进行考察与研究，明确提出了黄土的风成成因理论。20世纪50～70年代，刘东生等对中国黄土的分布、地层层序、地层划分、物质成分与结构以及黄土中的生物遗存等做了大量系统的基础工作，并全面论证了黄土的物质来源、成因及黄土搬运、堆积与演化的地质过程。

《黄土与环境》（刘东生等，1985）一书，总结了20世纪70～80年代黄土研究的重要成果，该书的出版是中国黄土研究历史上的重要里程碑。这一阶段的主要成果包括：①建立了以磁性地层为基础的第四纪黄土-古土壤序列的时间标尺；②系统研究了黄土-古土壤序列的古环境和古气候代用指标，包括粒度、矿物组成、化学成分、微形态等；③将黄土-古土壤序列记录的气候演化与指示全球气候的深海氧同位素曲线进行了对比，确认了中国黄土记录的全球古气候意义；④分析了黄土-古土壤序列的古气候代用指标频率谱，认识到轨道参数变化对黄土堆积的作用。

80年代晚期开始，中国科学家引入季风、季风环流及季风气候等相关知识，进行“黄土与古季风”研究，使科学黄土观进入到研究黄土动力学和揭示古气候、古环境变迁机制的新阶段，取得了许多新进展：

（1）从黄土堆积与东亚古季风的关系入手，提出了黄土堆积与演化的古季风控制理论，用多种代用指标建立了长、中、短不同时间尺度的冬、夏季风气候变迁序列；确定了现代气候在这些气候变化尺度和相应周期中的位置（安芷生等，1989，1990，1991a，1991b，1992）；发现和讨论了中原邙山巨厚的马兰黄土环境变迁（吴锡浩等，1994，1997，1999；蒋复初，1999）。

（2）较系统地分析了黄土-古土壤序列所记录的东亚季风变迁的周期性、阶段性和特征气候事件（华英敏等，1990；Ding et al.，1994）。

（3）论证了全球冰量、太阳辐射、下垫面状况等全球气候因子对东亚季风和中国黄土堆积的作用（安芷生等，1990，1991a，1991b；Ding et al.，1995）。

（4）通过高分辨率的黄土-古季风记录的研究，确认了末次冰期千年尺度的快速气候事件，分析其与极地高纬度地区古气候的遥相关；末次冰消期向冰后期过渡阶段的新仙女木事件时期，黄土高原的气候显示干冷-凉湿-干冷的颤动模式（Porter et al.，1995）。

（5）黄土与古季风对青藏高原隆升和构造气候旋回的响应，指出构造气候旋回的准1Ma和准0.4Ma周期与季风气候旋回的相应阶段在位相上显示同步变化。在分析了构造与气候之间的因果关系后认识到：青藏高原的形成演化及大幅度阶段性整体隆升深刻影响着东亚季风的变迁与黄土的发育，通过对黄土的古季风记录研究可以追踪青藏高原隆升的轨迹（吴锡浩等，1992，1996）。

（6）以黄土-沙漠边界带为标志的季风区与非季风区过渡带，对气候变化敏感，称之为气候敏感带。它们在末次冰期和全新世气候最佳期中有不同的迁移表现。冷期冬季风加强，使沙漠向黄土区扩展的幅度变小，一般只有几十千米或百余千米；而暖期夏季风加强与降水增加，导致沙漠退缩，幅度可达二三百千米或更大。另外，在气候由冷变暖或由暖变冷过程中发生夏季风锋面移动，相应的季风相对增量的时空变化具有穿时性。这两种特征可以作为预测未来气候变化趋势的历史“相似型”或“参考型”（周卫健，1995；周卫健等，1996；董光荣等，1996；吴锡浩等，1994）。

（7）东亚古季风变迁历史研究方面。基于对六盘山以东上新世三趾马红土序列（Ding Z L et al.，1998；Guo Z T et al.，2001；孙东怀等，1997），以及六盘山以西的中新世红土-古土壤序列（Guo Z T et al.，2002）的系统研究，建立了我国西北地区22Ma以来完整的古环境变迁记录，并且对晚新生代以来我国的季风环境的演化与青藏高原的阶段性耦合关系做了一些有意义的探讨。

8、孢粉记录

1.阿涌哇玛错浅井

我们对阿涌哇玛错的浅井进行了较高密度的取样，在多年冻土层以上取样间距为5cm，而以下为10cm，在160cm厚的剖面上共取样24个。对这24个样的分析表明，孢粉主要为松（Pinus）、蒿（Artemisia）、麻黄（Ephedra）、藜科（Chenopodiaceae）、水龙骨（Polypodium）等，含少量的冷杉（Abies）、桦（Betula）、栎（Quercus）等。其中松含量最高（42.5%～55.9%）（孢粉数量百分比，下同），蒿次之（11.0%～29.6%）。根据孢粉的组合特点，可将该剖面的孢粉组合划分为3个带（图3-11）。

图3-11 阿涌哇玛错全新世孢粉图式

Fig.3-11 A diagram of the pollen ring the Holocene at Ayongwama Co（lake）

Ⅰ：松-蒿-麻黄孢粉组合带

该带位于剖面的下部，深度从160cm到90cm，相当剖面的第1层。在这个孢粉带中，乔木植物花粉占53.1%，主要是松，平均可占到47.6%，含少量的冷杉、栎等，含量不超过3.9%。灌木和草本植物花粉含量较高，达38.4%，其中以蒿、麻黄、藜科为主，都是一些喜旱的植物。在蕨类植物孢子中，主要是水龙骨，含量不超过5%。

Ⅱ：松-蒿-藜科孢粉组合带

位于剖面的中部，深度从90cm到50cm，包括剖面的第3层的下部和第2层。在这个带中，乔木植物花粉仍占优势，达56.3%，其中松还是主要成员。与Ⅰ带相比，稍有变化的是栎含量有所增加，在这个带的晚期含量达5%左右，达到了这个剖面栎含量的峰值。在灌木和草本花粉中（34.8%），一个显著变化的是麻黄含量明显减少，从Ⅰ带的4.8%～4.0%降到约2.0%，降低了一半多。在蕨类孢子中，总体上较I带含量有所增加。

Ⅲ：松-蒿-水龙骨孢粉组合带

位于剖面的上部，从50cm深处到地表，包括剖面的第3层的上部和第1、2层。这个孢粉带的乔木花粉明显较Ⅰ、Ⅱ带含量高，达62.3%，这主要是由于松的含量增加所致，另外，冷杉、桦的含量有少量的增加，栎的含量较Ⅱ带有所下降。在灌丛和草本植物中，麻黄的含量与Ⅱ带相比没有多大的变化，但明显较Ⅰ带低，而蒿和藜科含量明显减少。在蕨类孢子中，水龙骨的含量明显较Ⅰ、Ⅱ带高，最高达5.3%。

2.阿涌贡玛错湖边天然剖面

在位于阿涌贡玛错湖边的剖面上（图2-27），分析了17个孢粉样，主要的植物孢粉为松、栎、蒿、麻黄、水龙骨和水龙骨科（图3-12），其中松（Pinus）的含量高达56%～65%，其次为水龙骨属（Polypodium）（8.8%～1.3%）和水龙骨科（Polypodiaceae）（7.2%～2.6%），另外蒿（Artemisia）（6.2%～1.3%）、麻黄（Ephedra）（5.8%～0.5%）、桦（Betula）（5.4%～1.9%）等也占有一定的分量，而整个剖面藜科（Chenopodiaceae）的含量低。根据孢粉的构成特征，自下而上可以划分为两个孢粉带（图3-12）。总体而言，孢粉的组合特征与阿涌哇玛错浅井上部的相似，在时代上也是可以对比的。

图3-12 阿涌贡玛错全新世中晚期孢粉图式

Fig.3-12 A diagram of the pollen ring middle and late Holocene at Ayonggongma Co（lake）

Ⅰ：松-栎-水龙骨孢粉组合带

位于剖面的下部，包括地层的第1层到第3层（图3-12），岩性主要为粉砂层和泥质粉砂层。在这个孢粉带中，乔木花粉占优势（68.7%～76.7%），其中松花粉达65%～60%，其次为栎（5.6%～3.9%）和桦（4.1%～1.9%），并含少量的冷杉（2.8%～1.3%），可以看出该带含有一些喜暖的植物。草本及灌木花粉含量较低（13.6%～8.9%），其中主要为禾本科（4.8%～2.5%）、蒿（2.8%～1.3%），而麻黄（1.4%～0.5%）、藜科（1.9%～0.5%）含量较低，另外，含少量的菊科（Compositae）（0.7%～0.5%）。蕨类植物孢子含量（18.1%～13.1%）略比草本及灌丛花粉含量高，但明显低于乔木花粉，其中以水龙骨属（5.6%～3.1%）和水龙骨科（7.2%～3.8%）占优势。从孢粉的组合特征不难看出，该时期的气候较为温暖，相当大暖期的气候。

Ⅱ：松-蒿-麻黄孢粉组合带

该孢粉带位于剖面的上部，包括地层的第4层到第8层（图3-12），岩性较Ⅰ带细，主要为泥质粉砂层和砂质粘土层。与Ⅰ带比较，两者的相似之处是乔木花粉仍然占优势（79.1%～67.6%），松花粉的含量还是高达69.1%～56.8%，但总体上较I带略有下降。冷杉（3.4%～1.9%）的含量略有上升，栎（5.4%～1.9%）还是保持较高的含量，而桦（2.0%～0.7%）却明显地下降。该带的草本和灌木花粉含量（18.1%～10.9%）比Ⅰ带高，而且在组成上也发生了一些变化，喜干的麻黄（5.8%～1.3%）、藜科（2.6%～0.7%）和蒿（6.2%～1.9%）的含量明显升高，而禾本科略有降低，尤其是该带的晚期（1.9%）。蕨类植物孢子含量（15.3%～8.6%）比Ⅰ带降低，主要的植物构成变化不大，其中水龙骨属和水龙骨科降低了，而石松（Lycopodium）（2.7%～0.6%）略有升高。根据该带的地层测年，可以与阿涌哇玛错孢粉组合带Ⅲ的早期对比。该孢粉带的孢粉组成表明，气候较Ⅰ带向干冷方向转化，但由于含有较多的木本植物花粉，也含一些喜暖的分子，所以该时期的气候不是很干冷，与阿涌哇玛错Ⅲ带反映的气候相似。

3.讨论

在这两个孢粉剖面上，松花粉含量如此之高似乎有点异常，与目前该区的植被组合有很大的差别。该区是一个高寒气候区，已超出针叶木本植物生长的上限，目前没有像松、冷杉、桦等这类植物的生长，而是以蒿、藜科、莎草科等植物为主的草甸和草原植被。在表土的孢粉分析样中，麻黄（29%）、藜科（15%）、蒿（10%）等为主要植物（张玉芳等，1995，1999），这与目前本地生长的植物种类比较一致。但是在样品中也出现了13%的松花粉，这显然不是本地的，是外来的。松花粉的扩散比较复杂，无论是松林内，还是松林外，表土样中松花粉都是常见的，在松林外的表土中松花粉的含量可达15.2%～55.5%（李文漪，1998），在西藏曲松的山地荒漠表土中，松花粉含量达24%～34%，而距此地200km以外才有松林（李文漪，1998）。可见松花粉的扩散距离可以很远，几百千米或上千千米。因此，在利用松花粉来分析植被类型时要特别注意，它不可作为一个主要指标，只能作为一个参考指标。在我们的分析中，松花粉含量高可能由以下这几个方面因素造成的：一是黄河源区与通天河较近，那里有较多的松林发育，两地之间只有几百千米，松花粉在气流的影响下扩散到黄河源区是完全可能的；二是在全新世大暖期，该区有少量松树生长；三是在湖泊沉积过程中集聚和放大作用的结果。

从上述的孢粉组合来看，如果从中扣除部分的松花粉，那么整个剖面的其他花粉组合就比较符合该区的高寒植被特点了。在中全新世，黄河源区应为稀树草原景观，而早、晚全新世是以草本植物为主的草原和草甸植被景观，与现今的相似，与其他学者研究的结果（张玉芳等，1995；于庆文等，1999）也基本相似，但与若尔盖盆地（沈才明等，1996）有明显的不同。

上面的孢粉组合表明，在全新世黄河源区的气候特征与我国及全球的气候波动（施雅风等，1992b）总体上一致，即早全新世升温，中全新世为大暖期，晚全新世降温；从干旱指标来看，从早期到晚期，由干旱向湿润方向发展，这一点显示了黄河源区气候的差异。另外，在一些细节方面，与其他地区也是存在不同的（表3-13和图3-13）。

表3-13 阿涌哇玛错浅井全新世孢粉组成与气候特征　Table3-13 shows relationship between the pollen composition and climate ring the Holocene at Ayongwama Co（lake）

注：表中的冷、凉、暖和干、湿是相对的，是相对本区的气候变化。

图3-13 阿涌哇玛错浅井全新世植被变化与气候变迁

Fig.3-13 Correlation between pollen composition and climate change in the Holocene at Ayongwama Co（lake）

在阿涌哇玛错的浅井中，第1个孢粉带的气候总体显得较干冷，其中在第21、22个样品位置上，气候较干暖，按沉积速率的推算年代大约为11.0ka BP，可与新仙女木事件对比。此后，气候有一次降升的波动。这与青海湖QH84-14 C孔的气候变化特点是一致的（孔昭宸等，1996）。

第2个孢粉带显示了全新世大暖期的气候特征，期间除有一次明显的降温和干旱事件（图3-13，第11、12号样，年代约5ka BP）外，总体上较现今温湿。在浅井剖面上，距地表70～85cm发育一层炭质粘土层，在这层中除栎花粉含量较高外，根据我们的有机碳和粘土矿物分析，是一次气候温暖事件，时间约在6ka BP前后，这与我国在6ka BP达到大暖期的鼎盛时期吻合。此后，气温下降，变得干燥，在5ka BP前后达到最低点，在孢粉组合上显示出麻黄、蒿、藜科含量较高，针叶树冷杉和云杉的含量也出现高峰。这次降温事件在青海湖（孔昭宸等，1996）、若尔盖盆地（刘光琇等，1994）、黄土高原（An et al.，1991；施雅风等，1992b）、祁连山冰心（姚檀栋等，1992a）以及青藏高原的其他地区（刘光琇等，1997；唐领余等，1996；黄赐璇等，1996）都有记录，全球的冰川在这个时期向前推进（Denton et al.，1973），在欧洲地区出现了榆树减少事件（Elm Decline）（Nilsson，1983），可见在距今5000a前后的气候干冷事件具有全球性。在这次气候干冷事件之后，温度快速回升，在4.5ka BP又出现一次温暖湿润的气候，其程度不亚于6.0ka BP的气候。在黄河源区，从6.5ka BP到4.0ka BP气候动荡，波动的幅度也较大，并不是一个气候非常稳定的时期，而是一个气候动荡的时期。

在大暖期，黄河源区应有乔木植物的发育，但数量少，从植被景观来看是不同于现今的高寒草甸和草原草甸植被。黄河源区大暖期开始的时间约9.0ka BP，较我国的东部早，而与整个青藏高原开始的时间一致（刘光琇等，1997）；但结束的时间（2.3ka BP）较整个青藏高原晚（3.5ka BP）。在青藏高原，大暖期以东北部、南部和西部开始得较早，而其他地区开始得较晚（刘光琇等，1997）。黄河源区就处在青藏高原的东北部，该区的大暖期开始早和结束晚可能与印度洋的暖湿气流沿横断山脉侵入黄河源区导致气候变化有关。

阿涌哇玛错剖面的第3个孢粉带，总体上是一个降温过程。从孢粉组合中含较多的水龙骨和水龙骨科孢子，而喜干的麻黄、蒿、藜科孢粉含量降低，表明第3个孢粉带显示了湿冷的气候特征，这与我国其他地区为干冷气候略有不同，造成这种气候差异的原因可能与黄河源区的盆地状谷地有关，由于该区有两个较大的湖泊，加上南侧的巴颜喀拉山与北侧的布青山的阻隔作用，内部的水体蒸发调节该区的降水（对流性降水），尽管气温降低，但湿度并不明显降低，从而形成黄河源区一种特殊的湿冷气候。这一点也表明，在研究古气候时，局部的地形地貌也是值得注意的，是影响气候的一个因素。

在大暖期，黄河源区生长有少量的针叶树，如松、冷杉等。而目前的冷杉生长在研究区南部的班玛一带，其生长的上限海拔约为3800m（中国科学院西北高原生物研究所，1987）。大气降温率若按0.6°C/100m计算，研究区（海拔4200～4300m）在大暖期的气温较现今约高3℃；若按0.4°C/100m计算，大暖期升温2℃。

9、全新世气候变化分为哪几个阶段？各有什么特征？

过去认为全新世（Holocene）开始于1万年前（10kaBP），那是根据14C测定的，称为14C年。后来发现14C年要经过树轮校正，才能得到正确的实际的年代，即日历年。校正后全新世开始的日历年为11.5kaBP。全新世对于人类具有十分重要的意义。人类的文明社会，当前社会的一切繁荣、富强、发展、进步都发生在全新世。因此，认识全新世的气候变化有重要的意义。为了说明全新世在地球历史上的地位，有必要简略回顾一下地球气候的历史，至少近两百万年的历史。尽管这对于有46亿年历史的地球而言几乎只相当于一天中几分钟短暂时间。
大约240多万年前地球进入所谓第四纪，其气候特点是冰期-间冰期交替，地质学家称之为旋回。旋回的时间即周期以万年计，但是并不稳定。近70万年来以10万年周期为主。在南极的冰芯氧同位素变化中表现最清楚，在深海沉积、黄土堆积中也有一致的反映。一般认为冰期-间冰期旋回的形成与地球轨道要素的变化有关。由于这是米兰克维奇发现的，所以也称为米兰克维奇周期。最近一个旋回开始于约12万年前，那时地球气候与现代的温暖程度相当。到2.3万年前达到最冷，称为末次冰盛期。在每个10万年左右的冰期-间冰期旋回中，温暖时期是比较短暂的，一般约1—2万年。而更多的时间处于降温过程中。但是温度的下降不是直线的，而是由一系列的波动组成。直到20世纪中叶大多数科学家还相信冰期的气候是持续的寒冷。但是后来发现冰期中也有相对温暖的时期。认识到冰期气候的不稳定性是古气候研究的一项重要成果。
末次冰盛期之后处于冰消期，北美的劳伦泰冰盖，北欧的斯堪的那维亚冰盖相继瓦解。但是，就在气候已回暖到接近现代的情况下，又发生了一次激烈的气候波动，称为“新仙女木”事件。以北大西洋北部为中心，气候迅速变冷。但是寒冷仅持续了1千年左右，又快速后暖，所以称为气候突变。温度变化的幅度达到了冰期-间冰期旋回的3/4。这是末次冰期中最后1次气候突变。“新仙女木”事件之后，即进入全新世。
尽管在20世纪后期人们已经认识到冰期气候的不稳定性，不再把冰期看成持续的寒冷时期，也不再认为第四纪仅有4—5次冰期。但是，仍认为全新世的气候温暖而平和，没有大的气候波动。1995年O′Brien等首先根据格陵兰冰芯中海盐与陆源尘粉的变化，指出全新世可能有一系列的冷事件。以后国际上开始了一系列的研究。最著名的是Bond等（1997）根据北大西洋深海沉积中冰岛火山玻璃和染赤铁矿等浮冰碎屑（IRD）确定的冷事件年表。冰岛及扬马延岛等地的冰川下滑到海中形成冰山，冰底携带了碎石颗粒，其中包括火山活动形成的玻璃和与赤铁矿摩擦而染红的碎石。当冰山融化时，冰底的碎石沉入海底。因此分析北大西洋深海沉积的IRD，可以判断何时有大量流冰倾泻入北大西洋，也就是冷事件。在爱尔兰以西的地区沉积率超过了10cm/ka，所以隔0.5—1.0cm取样，使得沉积记录的时间分辨率达到50—100年。根据Bond等的研究全新世共发生9次冷事件，小冰期约出现于0.4kaBP。
近年来一系列的古气候研究表明亚非季风区的降水量变化也同冷事件有关。当北大西洋出现冷事件时，季风降水减少，即弱季风事件。例如Gupta等（2003年）对阿曼湾沉积的研究就很有代表性。深海沉积中保存了浮游有孔虫的记录。有的有孔虫的纪录与海水温度有线性关系，而海水温度取决于涌升，涌升的强度则依赖于海表的风力大小，也就是季风强度。因此，人们可以从过去近万年的有孔虫记录来推测当时季风的强度，确定弱季风事件。近来用大气环流模式所做的模拟研究表明，THC减弱北大西洋变冷，可能是亚非季风减弱的原因。因此，冷事件与弱季风事件出现时间的一致，可能并不是偶然的。
实际上我国至少是最早注意到全新世气候不稳定性的国家之一。施雅风、孔昭宸主编的《中国全新世大暖期气候与环境》（1992年）一书就明确指出4次冷事件，其出现的时间与Bond等在5年之后发表的北大西洋冷事件的14C年表十分接近。以后中国的诸多作者，根据冰芯、泥炭、孢粉、黄土、湖泊、冰川、雪线及考古资料做了大量的研究，并且有不少是高分辨率的古气候序列，证明全新世中国弱季风事件年表与北大西洋冷事件有很大的一致性。
全新世中的冷事件以及季风区的弱季风事件是与全新世的基本气候特征背道而驰的。全新世作为间冰期气候温暖湿润，但是不断为冷干气候事件打断。这些冷干事件一般只有几百年，短的也许只有1-2百年。但是对人类的社会发展却有很大的影响。8.2kaBP的冷事件就可能促进了农牧业的发展。因为，在全新世中各地先后进入新石器时代，人口也迅速增长。发生气候突变时，采集、狩猎不再能满足生活需要，再加上人口的压力，就可能成为推动农牧业发展的动力。据吴文祥、刘东生的研究5.5kaBP的气候变冷在四大文明古国：两河流域、埃及、印度及中国的文明中有重要的推动作用。4.2—4.0kaBP的气候变干正当两河流域的阿卡德王国解体、埃及处于混乱的第1中间期、印度哈拉帕文明衰落。中华古文明也处于交替时期，经过动乱，于公元前2070年建立夏朝。愈来愈多的证据表明，人类社会的发展与全新世大约出现于8kaBP、6kaBP以及4kaBP的3次气候突变有密切的联系。