新仙女木事件在云南地区气候代用指标中的反映

李玉 李嫚

摘  要：综合各学者对短时间尺度气候事件的研究成果，对新仙女木事件（YD）在云南地区各种代用指标中的反映进行分析。结果显示：新仙女木降温事件在云南主要集中于12.8-l0ka BP期间;YD事件在云南中西部和北部表现显著，在东部和南部无明显反映;同一湖区YD事件发生时间不一致，可能是受测年精度影响;各地区YD事件记录的起止时间各有早晚，且大部分地区YD事件结束时间较我国其他地区晚，存在滞后性。

关键词：新仙女木事件;西南地区;气候;花粉;石笋

Abstract： Based on the research achievements of many scholars on short-time-scale climate events， the reflection of the Younger Dryasevent （YD） event in various proxy indicators in Yunnan is analyzed. The results show that the Younger Dryaseventcooling event in Yunnan is mainly concentrated during the 12.8-l0 ka BP period; the YD event is significant in the central， western and northern parts of Yunnan， but not in the east and south; the occurrence time of the YD event in the same lake area is inconsistent， which may be affected by the dating accuracy; the starting and ending time of the YD event record in each region has its own time， and the end time of the YD event in most areas is later than that in other parts of China， and there is a lag.

1 概述

晚冰期以来极地冰芯、陆地和海洋沉积物等古气候记录中观测到多个气候异常突变事件，其中新仙女木事件（Younger Dryas，YD） 就是最为剧烈的气候异常变冷事件之一。过去认为新仙女木事件是仅限于北大西洋及其两岸地区的区域性事件，但近几十年来，这一事件在格陵兰、欧亚大陆、太平洋地区、北美、南美和南极冰芯中都有发现，全球各地的记录均可与北大西洋地区的YD事件进行对比，从而认为YD事件是具有全球性意义的[1]。在我国的海洋、湖泊及黄土等地也均反映有该事件发生，如青藏高原古里雅冰芯发现12.2- 10.5 cal. a BP期间气温急剧下降，对应于YD事件，但时间存在一定的滞后性[2];葫芦洞和董哥洞[3]的石笋记录均表明YD事件的存在，而且其記录的YD事件的起止及持续时间与格陵兰GISP2冰芯记录基本一致。虽然我国对该时间段的古气候与古环境变化研究取得了许多重要成果，但由于存在测年精度不够，样本分辨率不高，沉积物的记录不连续性以及对环境代用指标意义的不同理解等原因，对该降温事件的认识有较大差异。在云南地区新仙女木降温事件是否存在？是否具有普遍性？各地区这一降温事件是否具有同步性以及其水热组合特征如何？根据这一系列问题本文依据云南地区已有的研究结果进行探讨云南地区对这一事件的响应和气候特征及其在全球变化中的作用。

2 新仙女木事件的形成机制

新仙女木事件是指在末次冰期向全新世转换期间，气候在回暖的过程中，大约于12.8-11.5ka BP再次降温的事件，事件具有快速和剧烈的降温升温的特征，温度在几年到几十年中迅速降低到冰期时的水平，格陵兰的冰芯表明，YD持续了1150-1300a，然后在大约10a内突然结束[4]。YD事件首先发现于丹麦，并以丹麦Allerod冰缘沉积物中发现的北极苔原植物仙女木（DryasOctopetala）命名[5]。

关于YD事件的驱动机制，目前最流行的是冰盖驱动学说。Broecker等（1994）认为，YD事件是由劳伦泰德（Laurentide）冰盖融冰排入北大西洋所触发。在YD事件之前，劳伦泰德冰盖的融水是通过密西西比河注入墨西哥湾，大约在11ka BP时，随着冰盖边缘的消退，五大湖区北部的通道被打通，使苏必利尔湖和Agassiz等湖的冰融水改道进入圣劳伦斯河流入北大西洋，造成北大西洋盐度下降，使北大西洋环流模式改变，北大西洋深部水团（NADW）的产生过程减缓甚至终止，致使北大西洋高低纬海域间表层洋流间的热量交换停滞，其损失热量相当于35°N以北北大西洋地区获得的太阳辐射能量的30%[6]，从而触发了YD事件。但是，该假说仅限于解释北大西洋高纬地区的新仙女木事件。

相反，Fairbanks等（1989）为代表的气候-海平面变化学说认为YD期由于全球气候变冷，进入海洋的冰川融水减少，引起海平面上升速率减小，其后又恢复到原来的水平。把YD看成是两大融冰事件之间的一个海面回升减慢期。Smith 等（1997）对北大西洋深海珊瑚的研究显示，在YD时期北大西洋深层水并没有停止运动，同时从低纬度流来的暖流也没有被切断，只是北大西洋深层水渗透影响深度减小了。

由于大气中CO2含量对全球气候具有重大影响，Oescher等认为YD是由CO2浓度变化引起的。Oescher等在冰芯中发现YD时期CO2浓度由300pm迅速下降到250pm，之后又大幅度回升。Kudrass等（1991）也将YD事件的发生归因于CO2浓度的降低。但是，Broecker等（1989）认为，CO2浓度变化虽然能对全球气温产生一定影响，但不足以引起高纬地区气温大幅度的下降。

除上述外，还有学者认为大气环流、大气-海洋-陆地之间的碳循环、天文因素等是YD事件的形成驱动机制。

3 新仙女木事件在云南地区的反映

近几十年来，随着云南地区研究的不断深入和测年技术的提高，多种代用指标指示的气候和环境变化的特征被确定。过去被认为仅发生于北大西洋及两岸地区的YD事件在云南地区也被发现。经收集整理资料发现在云南至少有22个点有YD事件的记录（表1）。

在滇西北地区，香格里拉、丽江、大理等地均有记录YD事件，该地是云南地区发现YD事件最多的区域。肖霞云等（2014）对天才湖的花粉研究显示在12230-11510 cal. yr BP期间，天才湖周围植被类型为开放的高山草甸，指示了相对冷干的气候条件;韩艳等（2011）对天才湖沉积物中粒度研究结果显示，11940-11240 cal. a BP期间，粒度指标指示湖泊沉积环境稳定，水动力较弱，在该阶段磁化率相对较低且波动小，烧失量最低，降水强度整体较弱，降水量少，气温较干旱。此事件可与YD相对比。沈吉和郑茜等人对泸沽湖花粉研究结果显示该区有YD事件发生。郑茜等（2014）认为在12300-10300 a BP泸沽湖流域偏暖干的松林明显减少，落叶栎、榆属、桤木属等落叶阔叶成分增加，CaCO含量显著的增加，反映湖面水位降低，指示一次暖干事件。沈吉等对花粉研究结果也显示在12.8-11.8ka BP时期，泸沽湖流域桦木和鹅耳枥属花粉含量明显降低，松属花粉含量有所增加，存在湿度下降的波动[7]。宋晓彦等（2007）对文海和拉市海研究结果显示，在文海地区11805-9990 a B.P.期间，栎属花粉含量下降，植被类型为针叶林森林植被，冷杉属花粉含量增加，草本植物以蒿属和蓼科为主，气候寒冷干燥，对应YD事件的发生。拉市海地区在11120-9200 a BP期间，冷杉属植物花粉含量增高，蕨类植物含量大幅增加，说明当时气候变得较冷且湿润;石胜强（2011）对香格里拉YXL剖面研究显示，11.0-9.2 ka BP时，孢粉稀缺，指示气候干冷，植被难以生长，本时段可与YD对比。鹤庆盆地地区在11.3-10.4kaBP时期植被中高山栎和云杉增多，针叶树松减少，林线上升，而TOC、C/N的持续降低，外来有机质有所降低，表明气候向冷湿变化，与YD冷期对应[8];羊向东等（1998）认为鹤庆古湖11100-10000 a BP时期植被迅速演变为以云杉和桦为主的森林，表明温度下降，具冷偏湿的特点，对应于YD降温事件。周静等（2003）对洱海研究表明，在10.2-9.7kaBP期间孢粉浓度下降，云/冷杉林面积有所扩大，入湖径流携带粗颗粒物质可直接到达湖底，反映了冷湿气候特征，体现了对YD冷事件的响应;Shen等（2006）认为洱海12950-11750 cal. a BP期间，洱海地区以桦属和落叶栎占主导地位，指示了寒冷的气候条件和弱的夏季降水;杨建强等（2004）在点苍山冰川湖泊记录玉局峰发现在年代为10.6 ka BP时期冰进所留下的冰碛垄，YD事件表现明显;林绍孟（1987）认为云南洱源县西湖11930±940时期Pinus、Quercus、Betula、Ulmus以及Cyperaceae等花粉占优势，反映气候寒冷湿润;在滇西北地区以上14个记录中都可明显看出YD事件。

滇西地区，刘兴起等（2002）对青海湖的花粉记录研究显示11000-10400 14C a BP花粉浓度快速降低，湖区值被为疏林草原，以寒温性暗针叶林的云冷杉为主，气候冷干，相当于YD冷期。沈吉（2004）对青海湖研究结果表明，12.9-12.1 calka BP时期，花粉浓度、有机C、N含量及C/N比值均有明显的降低，反映冷干的气候特征，相当于YD期。

滇西南地区，目前仅在勐海县宴兴湖发现YD事件。唐领余[9]研究了宴兴湖沉积物中的花粉，发现11.87-9.0 ka BP期间Dacryclium花粉迅速降低，而Quercus、Cyclobalanopsis、Alnus迅速增加，反映温凉的气候，可以明显看出YD事件。

滇中地区，滇池、星云湖和杞麓湖中均有发现YD事件。吴艳宏等（1998）研究发现在滇池流域11-10.5 ka BP木本含量及孢粉总浓度为一低谷，蕨类饱子含量较高，TOC、TN较低，气候冷湿，相当于YD事件。孙湘君（1987）也发现云南滇池在13-11 ka BP以针阔混交林为主，气候较凉爽。Hodell（1999）认为在杞麓湖和星云湖，12 ka BP时期，OM和CaCO3含量增加和方解石中δ18O值降低，降水减少，反映了新仙女木事件。沈吉[9]对星云湖花粉研究结果显示，12.3-11.4 ka BP松属花粉含量高，热带-亚热带木本、落叶阔叶乔木和草本花粉含量都处于低值，气候偏干，对应于新仙女木事件。

滇东北地区，仅在曲靖宣威地区石笋中发现这一事件。张美良等（2002）研究结果显示，11.4-10.25 Ka BP 期间δ18O值为-9.22‰，δ13C值为- 5.27‰，以C4植物为主，表现为寒冷干旱，10.25 kaBP为YD冷事件的最冷终止点。

4 结束语

根据上述结果来看，新仙女木降温事件在云南主要集中于12.8-l0 ka BP 之间，有个别地区超出该范围。这次降温事件的时间与北大西洋和两岸大陆记录的时间大体相一致[10]。因此云南地区与世界各地的記录是可以相比较的，这也证实了YD事件是具有全球性的特点。

在云南地区发生YD事件的起止时间各有早晚，且大部分地区YD事件结束时间较我国其他地区晚，如青藏高原东部红原泥炭沼泽地和古里雅冰芯[2]发现YD事件时间分别在11800-11200 cal a BP期间和12.2-10.5 cal. a BP期间;贵州董哥洞[3]石笋δ18O记录表明，YD在12.8-11.6 calka BP期间发生。存在这一现象的原因可能是由于云南处于低纬度地区，且北部有青藏高原的阻挡，北方的冷空气经过长途跋涉最终到达云南地区时强度大为减弱，造成该地区对全球性冷事件响应的滞后性和弱敏感性。

云南YD事件记录最多且最明显的地区在滇西北，其次是滇中和滇西地方，滇西南和滇东北地区较少，滇南和滇东地区几乎没有这一事件发生。整体来说YD事件在云南中西部和北部表现显著，在东部和南部则无明显反映，从侧面说明了古气候波动的记录过程有其区域特色，可能与沉积物分辨率的高低、环境载体的具体地理位置和敏感性，以及当时的大气环流条件和下垫面状况等有着种种复杂的耦合效应。云南西部地形以山地（方向南北向）为主，且夏季主要接受来自印度洋的暖湿气流影响，冬季主要受南支的西风急流控制，对气候响应敏感，东部地区则主要以高原为主，主要受东南季风和南亚季风交替控制;北部地区纬度较高、南部地区纬度较低等因素均会影响YD事件的发生。

同一湖区YD事件发生事件不一致，产生这种差异的原因可能是受测年精度影响。由于年龄的测定方法受实验室测年技术精度、测年材料等因素影响， 全球范围内YD 事件开始和结束的时间很不一致。

参考文献：

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