摘要
新生代以来的气候变化在不同的时间尺度下,主要的驱动力是不一样的。65Ma百万年的尺度的气候变化大体框架主要是受地质构造等地球内部过程的影响。2.6Ma年以来的第四纪古气候变化,太阳辐射以及全球全球冰量变化是重要驱动力,尤其是在中更新(0.9Ma)气候转型之后,全球气候变化的100kyr主导周期很有可能与冰量和其它过程的反馈有关。50年以来的现代气候变化有大量的器测资料,并且人类活动强度空前的旺盛。人类活动使用化石燃料所导致的二氧化碳(CO2)的是上升被认为是当今全球变暖的主因。但是地球是一个复杂的系统,地球内部,表面及外部因素的变化在同一时间都或多或少地影响气候变化,寻找影响气候变化的最主要的原因是关键:气候变化与可能诱导气候变化的因素之间也可能互相影响,很难寻找某些气候变化最根本的原因,或者是理清气候变化与某些因素之间的因果关系。在此我们以新年代以来百万年尺度的变化,第四纪万年尺度的变化以及当今年尺度的变化为对象,对这些尺度下的气候变化机制进行追本逐末的研究并检验以前研究结果。我们的研究发现新生代百万年尺度的气候变化,尤其是上下波动及重大的气候转折显示出13Myr的长周期,并且正负地球磁场极性所持续的时间长短以及地球板块俯冲的速度也呈现出与气候变化同的13Myr周期。我们的研究结果表明地球板块俯冲所导致的地球核幔边界热流的变化引起地球磁场的反转并引发地幔的上涌从而造成地球表面重大的气候转折。我们的第四纪中国黄土古气候的研究认为过去500kyr的黄土-古土壤序列揭示的冬季风变化在450-50ka期间呈现很强的41kyr周期,100kyr周期是其次。并且这41kyr的周期是由50°N,也就是西伯利亚高压中心区所在的纬度,的冬季整体太阳辐射控制的。这表明第四纪陆地古气候变化中,除了冰量变化之外,陆地的气候变化有其另外的独特的驱动因素。另外关于中国黄土高原在L1S,S5时期的异常湿润,L9,L15的异常干冷可能与地球磁场强度变化的气候效应与全球冰量在此时间段对这一地区的气候变化的影响的正向叠加共鸣导致的。我们的现代气候变化研究中发现CO2的增长的时间序列落后于温度的,而且CO2与温度变化之间高相关的联系除了用CO2的温室效应驱动温度变化解释之外,还有其它的解释途径,所以CO2上升导致全球变暖这一观点还有待进一步的检验。我们的研究为新生代气候变化研究确立了根本的变化机制,为第四纪气候变化找到了新的驱动力,为现代气候变化中CO2与温度的关联提供了其它的可能的机制。