更新世冰盖与大洋碳储库相互作用的箱式模型模拟
马文涛1
田军1
李前裕2
1.同济大学海洋地质国家重点实验室,上海,2000922.同济大学海洋地质国家重点实验室,上海200092;澳大利亚阿德莱得大学地球与环境科学学院,阿德莱得SA5005
摘要：全球大洋深海有孔虫碳同位素(δ133C)记录中广泛发现40万年周期,这一周期可能与偏心率长周期的轨道驱动有关.1.6Ma以来,δΓΔC的这一长周期拉长到50万年,且重值期不再与偏心率低值对应.目前对δ13C 40万年周期的成因及其周期拉长的机制还不明确.这里使用了包含9个箱体的箱式模型,用于研究热带过程与冰盖相互作用及其对大洋碳循环的影响.模拟结果显示当北半球高纬海区海冰迅速增大时冰盖迅速融化,进入冰消期,而当海冰快速消失后,冰盖则重新缓慢增长.冰盖变化具有冰期长,间冰期短的非对称形态.在季节性太阳辐射量的驱动下冰盖变化具有10万年冰期—间冰期旋回.当冰盖融化速率受北半球高纬夏季太阳辐射量控制时,冰盖变化的岁差周期明显加强,相位与地质记录一致,说明轨道驱动可以通过非线性相位锁定机制使冰盖变化与其在相位上保持一致.海冰的阻隔效应使大气中CO2在冰消期时增多.冰期时大洋环流减弱使大气中CO2逐渐减少.当模型只有ETP驱动的风化作用而不考虑冰盖变化时,模拟的δ13C记录显示极强的40万年周期,体现了大洋碳储库对热带风化过程的响应.当同时考虑冰盖变化和风化作用时,模拟的δ13C结果中40万年周期减弱而10万年周期加强,并且40万年周期上碳储库与偏心率的相位与不考虑冰盖变化时的相位也存在差异,反映了冰盖变化引起的洋流改组压制了大洋碳循环对热带过程的响应.
关键词：箱式模型碳循环热带过程偏心率长周期古气候海洋地质
分类号：P736(海洋基础科学)
资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）(973;2007CB815900)国家自然科学基金(40976024)新世纪优秀人才支持计划(NCET 08 0401;10QH1402600)
论文发表日期：2011-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
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