太阳活动对年代际-亚轨道尺度气候变化的驱动机制探讨

• 作者: 田晓丽 黄春菊
• 来源期刊: 第四纪研究
• 学科: 地球科学
• 关键词: 太阳活动 周期信号 气候变化 驱动机制 振幅调制
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 间冰期气候与环境研究
• 页码范围: 1255-1267
• 页数: 13页
• 分类号: P422.1|P532
• 字数: 10641字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11928/j.issn.1001-7410.2018.05.19

摘要

近年来有关太阳活动的研究被越来越多的学者所关注,从冰芯、石笋、树轮以及湖相沉积物中提取的高分辨率古气候替代指标数据序列中都发现存在着年际-百年甚至千年尺度的变化周期,这些不同时间尺度的气候变化周期信号与不同时间尺度的太阳活动周期的信号存在着某种关联性,但是其具体的物理驱动机制仍然是一个未解之谜.本研究利用实际观测的和重建的太阳黑子数据序列以及反映不同季风和降水强度的美国加州白山山脉狐尾松(Pinus longaeva)树轮的碳同位素数据和南美洲巴西Pau d'Alho洞及中国贵州董哥洞石笋的氧同位素数据序列,通过频谱分析、小波变换的交叉谱和相干谱分析以及振幅调制等方法,发现石笋和树轮中记录的气候变化的周期信号与太阳活动的年际-千年尺度的周期存在着明显的相关性,这些气候指标中记录的这些周期信号与太阳活动周期之间具有1/4个到3/4个周期的滞后,据此推断地球表层气候系统在年代际-千年尺度的变化受到了太阳活动周期的驱动.并且发现约88 a的周期是约11 a太阳黑子活动周期的振幅调制周期信号,而约500 a、1000 a和2000 a的气候变化信号是太阳活动周期约88 a和210 a振幅变化的调制周期信号,从而推断地球的气候不但受到像偏心率调控岁差周期这样的驱动机制,可能同时还受到约88 a周期调制约11 a太阳活动周期振幅的变化,以及约500 a调制约88 a周期振幅的变化,约1000 a和2000 a周期调制210 a周期振幅的变化等驱动.目前地球正处于88 a周期变化的振幅低值时期,未来几年地球可能存在着变冷的趋势,结合偏心率长周期的变化趋势,本研究为预测未来地球气候变化的短期和长期趋势提供了重要的科学依据.