中文摘要：

本项目, 主要以我国黄土高原西部的万象洞中生长于时段在9000-30000年之间的石笋为对象, 进行绝对高精度Th-230定年和高分辨率碳氧同位素分析, 研究末次冰消期一些突发性极端气候事件在季风边缘区的表现形式、准确年代、持续时间、内部结构和转换特点, 同时研究30000年至B/A转换期间亚洲季风变迁趋势在中国季风区的差异, 并与太平洋暖池石笋、中国东/南部石笋-两极冰芯记录对比, 寻找这些极端事件在南半球-低纬度-北半球之间的对应关系-幅度-差异及其联系机理, 揭示太平洋暖池在末次冰消期和末次盛冰期向中国大陆水汽输送路径的差异及其南北半球高纬度气候变化和外部气候驱动对亚洲季风变迁趋势的影响.

结论摘要：

本项目以万象洞中生长于末次冰消期的一根石笋（WX42A）为主要研究对象, 通过230Th法获得了石笋精确的年代标尺, 结合碳氧同位素测试数据, 获得了12.7~17.6 ka BP黄土高原西部季风降水与植被状况的高分辨率(4年)演化时间序列. 同时, 基于子样品采样统计和对块状样品的准确称量, 在国际上首次挖掘出利用洞穴堆积物评价过去气候变化的新指标-石笋密度差异; 通过对石笋剖面扫描图像的信息提取, 获取了石笋的反射光强度变化序列. 通过对石笋的多指标分析和与其它气候记录的对比, 探讨了亚洲季风在末次冰消期的变化规律和千年-亚千年尺度气候突变事件内部结构和可能的影响机制, 并获得以下几点认识: (1) 在末次冰消期，万象洞石笋氧同位素详细反映了亚洲季风在黄土高原西部的进退过程. 在H-1冷旋回的最冷期, 季风的影响边界退缩到了万象洞以南的地区. 同时在B/A的升温过程中, 万象洞石笋氧同位素表现出逐步的升温过程, 而在升温的末期, 格陵兰冰芯温度开始逐步下降、葫芦洞石笋氧同位素趋于稳定, 万象洞石笋氧同位素则显示出逐步的偏负趋势, 可能指示了我国西北地区随着海平面高度的增加, 季风的影响也逐渐趋于增强; (2) 在高频变化特征上, 万象洞石笋δ13C与δ18O呈现出一致的波动特征. H-1事件的内部结构呈现出显著的双峰变化特征, 其主体降温过程持续约170年, 在细节变化上呈三段式降温过程, 发生时间与葫芦洞石笋记录在年代误差内一致; (3) WX42A石笋密度结果表明, 生长于17644 a BP-12758 a BP之间石笋密度变化时间序列在长时间尺度上与反映亚洲季风强度变化的石笋δ18O记录变化趋势非常一致, 显示出季风强度增强/减弱(δ18O值偏轻/偏重), 石笋密度随之增大/减小的特征. 这种灵敏记录石笋生长历史和外界环境变化的过去石笋密度随着时间波动, 说明石笋密度在过去气候变化研究中具有极大的潜力; (4) 万象洞石笋灰度反映了石笋沉积过程中洞穴水的化学物质组成及水动力条件的变化,其高频变化趋势显示出和密度指数高度一致的变化特征, 灰度值的突然降低、密度指数的增大可能主要反映了环境温度的骤降, 并与葫芦洞石笋记录的季风衰退事件一一对应, 这种高频变化是大气环流系统将气候突变信号由北大西洋向亚洲季风区传输的直接证据.