对黄土高原东南缘河南西部地区和中国南方已有洞穴石笋记录进行多环境指标的时空演变对比研究，在对重庆和贵州洞穴监测的基础上，重点监测受季风影响敏感的中国地理南北分界附近我国典型中部地区河南栾川鸡冠洞区域现代大气降水、洞穴滴水、洞穴现代沉积物等和温度/湿度、季风指数等的关系。对研究区生长于末次盛冰期(LGM)以来的多根石笋样品进行绝对高精度的MC-ICP-MS铀系定年和高分辨率的氧碳同位素等环境记录指标的分析，建立岁差周期内豫西LGM阶段以来千年-年际时间尺度上季风气候变化序列，重点研究典型季风突变事件(H1、LIA等)开始和结束的年代学以及内部结构变化的特征。综合现代过程洞穴监测和亚洲季风区长、短尺度石笋等地质记录的结果，明确氧同位素等信号传输的机理及气候意义，分析LGM以来亚洲季风气候系统变化的驱动机制，进一步验证中国季风区石笋氧同位素环流效应和中华文明起源、转型中的气候因素驱动的有效性。

中国季风区石笋氧同位素信号的本质至今仍存在许多争议，寻找同一地区不同气候代用指标的高分辨率对比研究是解决问题的关键和途径之一。本项目以洱海金梭岛上洞穴石笋为研究对象，开展石笋年纹层计年、高分辨率U-Th测年和稳定同位素测定获得年际-季际石笋稳定同位素变化序列，通过与现代气象观测资料以及已有洱海湖泊沉积记录的高分辨率对比研究，初步探讨典型西南季风区石笋氧同位素信号的气候意义。在明确石笋氧同位素气候意义的基础上，建立分辨率达年际甚至季节尺度的近2000年来石笋氧同位素序列，对中世纪暖期、小冰期和现代高温期等气候快速变化事件进行精确厘定，并与海洋沉积、高纬冰芯以及东亚其他地区石笋等典型记录分别进行变化趋势和变化细节分析，探讨气候快速变化事件内部气候格局差异的原因及其与全球气候变化的关系，探索影响气候快速变化的控制因素及变化机理。

【中文摘要】末次间冰期/末次冰期即MIS5a/4气候突变是古气候研究热点。前人研究表明MIS5a/4是带有区域特征的千年尺度气候突变，GIS19和GIS20及其间冷谷具有最强信号，但高分辨率东亚季风石笋记录强调冷加强事件，格陵兰NGRIP冰芯突出整体降温中的回暖事件，南极Vostok冰芯为稳定降温过程，表明MIS5a/4千年尺度事件在全球范围表现形式和强度有差异，而亚洲季风变化对末次冰期触发与传输具有特殊意义。选择黔、滇、桂及湘的洞穴石笋，以高精铀系测年和高分辨率同位素及微量元素等指标，建立MIS5a/4具有独立时间标尺的高分辨率亚洲季风演化序列，精确定位千年尺度突变事件起止时间，捕捉其内部百年气候事件，剖析气候转型及控制因素，揭示该时段亚洲季风对水热配置的调控关系及在全球水热传输的作用，探讨全球冰量变化、北大西洋温盐环流、Toba火山、太阳活动等事件与季风驱动的内在联系，探寻末次冰期可能的驱动机制。

【中文摘要】本项目, 主要以北半球纯西风控制区最新发现的我国新疆伊犁哈萨克自治州特克斯县的科桑溶洞为主, 研究西风控制区大气降水与温度/湿度、大气降水与洞穴滴水、洞穴滴水与现代石笋方解石氧同位素之间的关系， 同时研究洞穴外部不同海拔高度植被类型的碳同位素组成与洞穴滴水碳同位素组成的关系, 准确判识化石石笋方解石氧碳同位素的含义; 对该洞穴中生长于MIS 5和MIS 11期间的石笋样品进行绝对高精度的230Th定年和高分辨率的氧碳同位素分析, 建立起具有独立年代尺度的MIS5和MIS11期间内部不同时间尺度上西风区气候变化的规律, 与亚洲季风区石笋记录、高纬度海洋-石笋记录、两极冰芯记录对比, 揭示西风区气候变化作为低纬度亚洲季风变化与高纬度北大西洋气候变化之间的桥梁作用, 从而探索西风区气候变化的模式-驱动机理及其对亚洲季风的影响.

【中文摘要】亚洲季风形成和演化是全球变化领域广泛关注而且仍未根本解决的重大前沿科学问题。近几十年来，我国科学家利用海洋和湖泊沉积、黄土、冰芯等研究亚洲古季风己取得了引人注目的成果，并进入国际领先行列。由于西南地区缺乏相应沉积物的系统研究，所以，利用岩溶地区的洞穴石笋，研究西南地区50-15万年以来的气候变化规律，对于认识全球变化和预测未来气候变化具有重要意义。本项申请,通过对洞穴石笋的高精度MC-ICP-MS铀系定年，高分辨的碳、氧同位素、微量元素分析，研究50-15万年(即中更新世中期)以来的万年、千年、百年时间尺度的气候变化规律, 捕捉气候突变事件，重大事件发生的相位、周期、变幅、表现特征等，并与已有的全球突发事件记录进行对比，揭示季风的演变历史及其差异性。最终建立50-15万年来的标准时标序列,探讨其与全球变化的响应关系及其机理，为全球变化对比和预测未来气候变化提供科学依据。

【中文摘要】南京葫芦洞位于东亚季风环流变化的敏感地带，已有研究初步揭示了冰阶/间冰阶尺度低纬季风与高纬极地气候之间的联系。本项目通过对南京葫芦洞4支生长时段部分重叠的石笋进行高精度U系测年和年纹层计数，建立24-10ka高精度时间标尺。利用常规和激光熔融技术获取年－十年尺度高分辨率的?18O数据，结合纹层厚度、灰度等代用指标，集成末次冰期向全新世转换时期东亚季风气候变化的完整过程。通过纹层计数、功率谱分析获取该时段突变气候事件、冰消过程等气候态在持续时间、波动幅度、内部结构和振荡频率等方面的详细信息。通过石笋高分辨率记录与极地冰芯和可能反映太阳活动的大气Δ14C、10Be记录对比，揭示东亚季风气候在十－千年尺度上与太阳活动、北大西洋温盐环流之间的耦合过程。尝试性探索冰期十年－百年尺度的太阳活动对东亚季风的驱动作用。研究成果将进一步明确全球冰量最大条件下中低纬度海洋－大气耦合过程在全球变化中的地位和作用

【中文摘要】季节尺度的气候记录对了解过去气候变化的驱动机制有重要作用。项目对湖北清江和尚洞气候、环境、水文和水化学等进行了野外现场监测和碳酸盐沉积的模拟试验，查清气候信号的传输途径及其记录过程；在此基础上，高分辨率提取了和尚洞过去9000年的石笋地球化学记录，分别重建了长江中游9000年以来的温度和降水。结果发现，Mg/Ca较好地反映了本地区1970年代以后大气环流的异常，对全球变化有敏感的响应。然而此类异常事件在过去530年中常有发生，且发生频率与太阳活动相同，指示气候异常的驱动力可能是太阳变化。全新世大暖期(5-6kaBP),石笋Mg/Ca的季节、年际和年代际变化幅度最小，指示一个稳定的气候条件；石笋氧同位素定量重建了中国南方降水曲线表明，研究区降水在8.2-6.4kaBP比现在多3%，6.4-5.0kaBP，多8%；5.0-3.0kaBP，多4%；利用P/U研究了长江中游9000年以来的温度变化，发现全新世大暖期比现在高3-4℃。

【中文摘要】本课题对南海珊瑚礁与中国陆地洞穴石笋进行了系统研究。在珊瑚礁方面，我们通过高精度TIMS铀系年代测定，发现南沙群岛海区近千年来至少发生了6次强风暴潮事件，具有约160年的周期；发现近200年南沙群岛至少发生了9次珊瑚礁白化死亡过程，珊瑚礁死亡、白化的频率显著增加，并且基本上可与El Nino事件相对应。通过对南海北部雷州半岛珊瑚礁的年代、Sr/Ca，Mg/ Ca和δ18O的组合分析等，证实在中全新世气候适宜期存在至少9次高频率、大幅度的冬季骤冷事件，并伴随大批角孔珊瑚死亡。发现6.8-5.0 ka BP温度比现在高0.9-0.5 oC，2.5 ka BP时温度与现在相当，1.5 ka BP.温度比现在低约2.2 oC这一温度的总体下降过程。与6800年来的总体趋势相反，20世纪温度急剧上升，可能记录了人类活动的影响。另外，还重建了全新世的多期高海平面，其波动周期为1400年，与北大西洋冰漂事件周期一致。 在石笋研究方面，发现在16800-10500 yr BP的冰消期发生的东亚季风气候震荡与格陵兰冰芯记录呈准同步变化趋势。证实了北半球气候通过大气环流的遥相关关系。