韓喜彬，章偉艷，楊海麗，初鳳友，唐靈剛，許 冬，葛 倩，邊葉萍

（1.國(guó)家海洋局 第二海洋研究所，浙江 杭州 310012；2.國(guó)家海洋局 海底科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310012）

0 引言

百年以來(lái)全球氣候變化以變暖為特征［1］，導(dǎo)致全球氣溫和海平面持續(xù)上升，極端天氣和氣候事件的出現(xiàn)頻率也隨之明顯增加［2－3］，給世界各國(guó)的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成極大的影響。因此百年來(lái)的全球氣候變化在近年來(lái)受到了各國(guó)政府、科學(xué)界和公眾的廣泛關(guān)注。人們確信是人類活動(dòng)與自然的氣候波動(dòng)共同造成了現(xiàn)代全球氣候變化［4］，人類活動(dòng)并不能解釋百年以來(lái)全球氣候變化的全部，只是對(duì)氣候系統(tǒng)的外強(qiáng)迫作用，自然因素在現(xiàn)代全球氣候變化中仍然起著主導(dǎo)作用［5－6］。在這些自然因素中，南極及南極周邊的南大洋的變化對(duì)全球氣候和環(huán)境演變起到了至關(guān)重要的作用［7］，其中南極底層水（Antarctic Bottom Water，AABW）的作用尤為重要，且可能是觸發(fā)全球氣候突變的因素之一［8－9］。而全球變化反過來(lái)也影響到極地環(huán)境的變化，特別是近百年來(lái)的全球變暖已經(jīng)明顯影響到南極半島沿海的水文地理和生物狀況［10］。有證據(jù)顯示20世紀(jì)80年代以來(lái)，AABW也正在變暖［11］，鹽度降低，在南大洋正以（8.2±2.6）×106m3·s－1的速率消失［12－13］。AABW 的調(diào)整對(duì)現(xiàn)代全球氣候變化具有重要的影響［14］。作為AABW的主要生成區(qū)和源頭活動(dòng)區(qū)［15］，威德爾海（Weddell Sea）百年來(lái)的水動(dòng)力場(chǎng)及沉積環(huán)境的變化對(duì)于研究南極和南大洋的變化及其對(duì)全球變化的響應(yīng)有著重要的意義。

威德爾海水動(dòng)力場(chǎng)的主要組成為威德爾海環(huán)流（the Weddell Gyre，WG）、威德爾海深層水（Weddell Sea Deep Water，WSDW，水溫在0～7℃的深層水［16］）和威德爾海底層水（Weddell Sea Bottom Water，WSBW，水溫低于－0.7℃的底層水［17］）（圖1）。WG是威德爾海向西的沿岸流被南極半島改變?yōu)橄虮绷鲃?dòng)而匯入德雷克海峽東部的南極繞極流，形成一個(gè)順時(shí)針環(huán)流，在41°W，66.5°S測(cè)的平均底流流速為1.3cm／s，總體積通量為4×106m3／s［18］。威德爾海冬季海冰全部覆蓋，夏季海冰主要分布在西南部，部分海區(qū)全年冰封，在風(fēng)和海流作用下，海冰出現(xiàn)氣旋型循環(huán)。受海冰過程影響的冰冷陸架水與減弱的溫暖北大西洋深層水的混合形成高鹽度、高密度的WSDW和WSBW，長(zhǎng)期的海流觀測(cè)發(fā)現(xiàn)WSBW在威德爾海北部向東或東北方向的流速可達(dá)10～15cm／s，它們通過44°W相應(yīng)的體積通量分別為25×106m3／s和5×106m3／s［19］，通過粒度推測(cè) WSBW 在末次盛冰期流速為1cm／s甚至更低［20］。

因?yàn)榱６仁浅练e物顆粒大小及其組成情況的反映，粒徑大小指示了總體沉積環(huán)境變化，粒度參數(shù)代表了在總體沉積環(huán)境下搬運(yùn)動(dòng)力與能量的差異，也即水動(dòng)力場(chǎng)的變化。本文選擇南極半島東邊威德爾海北部南奧克蘭群島南側(cè)海域的ANT28－D5－6短柱狀樣（站位見圖1），通過對(duì)其進(jìn)行的210Pb測(cè)年和粒度參數(shù)、冰筏碎屑物含量變化來(lái)探討近百年來(lái)研究區(qū)沉積水動(dòng)力環(huán)境變化及其對(duì)全球變化的響應(yīng)。

1 樣品與方法

1.1 樣品的采集

ANT28－D5－6短柱狀沉積物是2012年1月29日由中國(guó)第28次南極科學(xué)考察隊(duì)以“雪龍?zhí)枴逼票鳛檎{(diào)查船，在南極半島東邊威德爾海北部南奧克尼群島南側(cè)海域 （44°40.709′W，61°47.878′S，水深385m，位置見圖1），采用箱式取樣器插管所得，柱長(zhǎng)17cm。ANT28－D5－6短柱狀沉積物主要組分以青灰色粉砂質(zhì)黏土和黏土為主，在實(shí)驗(yàn)室按1cm間隔進(jìn)行分樣處理，進(jìn)行了210Pb測(cè)年、粒度參數(shù)、冰筏碎屑物和有機(jī)質(zhì)碳氮同位素等的測(cè)試分析。

圖1 南極半島東部海域環(huán)流示意圖及取樣站位圖Fig.1 The map of the core sample position and the schematic circulation pattern in Weddell Sea east to Antarctica Peninsula

1.2 年代序列的建立

天然核素210Pb可用于測(cè)年技術(shù)最早是由GOLDBERG 和 KOIDE 于1963年［21］提 出 的，1973年KOIDE et al［22］首次把它用于測(cè)定海洋沉積速率，其后在湖泊、入海河口、潮間帶、淺海和極地等沉積環(huán)境中得到廣泛的應(yīng)用［23－27］，并被證明是一種獲取現(xiàn)代沉積速率和沉積物沉積年代的有效方法。

將ANT28－D5－6沉積物樣品先冷凍干燥，取10g左右研磨至100目左右，過100目孔篩，裝入與標(biāo)準(zhǔn)源同一規(guī)格的塑料容器，蠟封1個(gè)月左右，使226Ra與210Pb處于永久衰變平衡體系，然后在國(guó)家海洋局第二海洋研究所使用美國(guó)EG ＆GORTEC公司生產(chǎn)的高純鍺探測(cè)器（GWL－120－15N）、數(shù)字化譜儀及多通道分析系統(tǒng)測(cè)定放射性核素210Pb的含量，210Pb和226Ra的標(biāo)準(zhǔn)樣品來(lái)自中國(guó)原子能研究所。每個(gè)樣品測(cè)量時(shí)間一般為1～3d，以46.5keV（210Pb）能量處的峰面積計(jì)算總210Pb比活度，以295.6keV（214Pb，226Ra的子體）能量處的峰面積計(jì)算本底210Pb比活度，其差值即為過剩210Pb的比活度（210Pbex）。

利用沉積物210Pb放射性活度的變化計(jì)算年代一般有兩種簡(jiǎn)單的模式，即CRS（Constant rate of210Pb supply）和CIC（Constant initial210Pb concentration）模式。其中CRS模式適用于沉積速率不均一、210Pbex輸入通量保持恒定的情況；而CIC模式則假設(shè)進(jìn)入到沉積物中不同深度處的210Pbex的初始活度是恒定的，與沉積速率的變化無(wú)關(guān)，這種情況下，任何深度的210Pbex都遵循指數(shù)衰減規(guī)律而變化。

本文采用穩(wěn)恒初始放射性模式（簡(jiǎn)稱CIC模式）進(jìn)行計(jì)算，即假定沉積物表層的放射性比活度（A0）恒定，則某一深度（z）的放射性比活度（A）為：

式中：A0為沉積物－水界面上210Pbex的初始比活度，A為不同深度z沉積物中210Pbex的比活度，λ為210Pb放射性衰變常數(shù)（0.031 14a－1），z為樣品深度，t為此深度（z）的年齡，s為沉積速率。

將A與深度z作圖，以z作y軸，ln A作x軸，擬合得到一條直線y＝ax＋b，所得直線的斜率為a，與公式（3）對(duì)比，則a＝－λ／s，據(jù)此可得到平均沉積速率s＝－λa。ANT28－D5－6柱狀沉積物取樣時(shí)間是2012年1月29日，該柱樣頂部已經(jīng)接受了2011年的沉積，2012年沉積才剛開始，時(shí)間短，故2012年沉積可忽略不計(jì)，所以確定表層的沉積時(shí)間為2011年，則相應(yīng)層z的沉積時(shí)間可通過t＝2011－（z－1）／s計(jì)算。

1.3 粒度分析

粒度分析按海洋底質(zhì)調(diào)查技術(shù)規(guī)程《GB／T 12763.8—2007海洋地質(zhì)調(diào)查規(guī)范－第8部分 海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查》要求進(jìn)行，沉積物樣品采用篩析法和激光粒度儀相結(jié)合的方法，粒徑小于2mm的樣品完全采用激光粒度分析法，大于2mm的樣品采用篩析法。取適量濕樣品置于玻璃杯中，加純凈水、加0.5mol／L的六偏磷酸鈉（［NaPO3］6）5cm3；浸泡樣品24h，并每隔8h輕輕攪拌1次，使樣品充分分散；將浸泡樣品全部倒入激光樣品槽中，加超聲振動(dòng)，加高速離心，使樣品充分分散后，在國(guó)家海洋局第二海洋研究所用英國(guó)馬爾文2000型激光粒度分析儀進(jìn)行測(cè)試分析，儀器測(cè)量范圍為0.02～2 000μm，重復(fù)測(cè)量的相對(duì)誤差小于2%，粒級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)采用尤登－溫德華氏等比制?值粒級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，粒度參數(shù)（平均粒徑、中值粒徑、分選系數(shù)、偏態(tài)和峰態(tài)）采用矩法計(jì)算。

1.4 冰筏碎屑物的分析

冰川所攜帶的碎屑物被冰山搬運(yùn)到海洋后所形成的沉積物稱為冰筏沉積。冰期海洋沉積物中的冰筏碎屑含量（Ice rafted debris，IRD）是一個(gè)非常有意義的沉積學(xué)參數(shù)，可以提供一些冰山的數(shù)量和分布、陸地冰川侵蝕、沉積物輸送機(jī)制以及與水溫相對(duì)應(yīng)方面的信息。冰筏碎屑含量的確定尚沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，CONNOLY［29］和 SMITH et al［30］用柱樣沉積的20～30cm間隔沉積物中砂和礫石的含量作為冰筏碎屑的含量；而 VORREN et al［31］發(fā)現(xiàn)，最合適的參數(shù)似乎是每100g干沉積物中1～2mm粒級(jí)的巖石碎屑數(shù)。其它一些方法還包括在顯微鏡下對(duì)63～250μm粒徑的IRD進(jìn)行記數(shù)，主要是數(shù)那些表面具有典型小尖角的顆粒［32］；或是計(jì)數(shù)一定體積沉積物中＞63μm的冰筏石英顆粒［33］；也有使用不同碎屑含量的重量百分比作為冰筏碎屑參數(shù)：如1 000～63μm［34］，＞63μm（PIPER 和 BRISCO［35］）和＞250 μm［36］。樣品分析的間隔通常是5～150cm。20世紀(jì)90年代以后許多學(xué)者開始研究細(xì)粒的浮冰碎屑成分及其物源（＞250μm或250～300μm）［37］。

本文中的冰筏碎屑分析主要采用＞250μm的碎屑含量，分析方法是使用萬(wàn)分之一電子天平稱取5～15 g干樣，采用篩析法提?。?50μm的顆粒樣品，然后烘干稱重，計(jì)算＞250μm顆粒樣品的質(zhì)量百分含量。

2 結(jié)果

2.1 沉積速率

從 ANT28－D5－6短柱狀沉積物中210Pbex的垂向分布剖面來(lái)看（圖2和表1），沉積物下部和上部雖有變化，但并未發(fā)現(xiàn)明顯分段，物源的變化對(duì)該處的沉積速率影響不大，說明該處210Pbex主要為大氣沉降，然后隨生物碎屑顆粒沉積下來(lái)。沉積物中210Pbex比活度隨柱樣深度呈指數(shù)衰減。根據(jù)柱樣ANT28－D5－6沉積物中210Pbex與柱樣深度的分布規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，沉積物中210Pbex沉積物深度隨柱樣深度呈指數(shù)衰減，說明該區(qū)域沉積速率和210Pbex輸入沉積物的通量穩(wěn)定，并且沉積物中積累的210Pbex基本上不發(fā)生沉積后遷移。擬合210Pbex與柱樣深度的衰變曲線得出沉積速率為0.19cm／a，相關(guān)系數(shù)R2＝0.936 4（n＝17），擬合度很好。ANT28－D5－6柱狀沉積物總長(zhǎng)為17 cm，跨越了89a的時(shí)間長(zhǎng)度。因此，ANT28－D5－6柱狀沉積物記錄了南極威德爾海北部1922—2011年間的沉積環(huán)境信息。

圖2 ANT28－D5－6柱狀沉積物中210Pbex隨深度分布圖Fig.2 210Pbexprofile in sediment of ANT28－D5－6core

表1 ANT28－D5－6柱狀沉積物伽馬譜儀數(shù)據(jù)表Tab.1 The Gamma spectrometer data in sediment of ANT28－D5－6core

2.2 粒度分析結(jié)果

ANT28－D5－6柱狀樣沉積物粒級(jí)和粒度參數(shù)見表2。沉積物中的砂、粉砂、黏土含量及粒度參數(shù)變化如下：砂含量為4.27%～37.87%，平均為16.77%；粉砂含量為51.55%～80.36%，平均為69.13%；黏土含量為10.58%～17.33%，平均為14.10%。平均粒徑 Mz為4.77φ～6.35φ，平均為5.73φ；分選系數(shù)σi為1.59φ～2.42φ，平均為1.93φ，分選差；偏態(tài)Ski為－0.12～0.16，平均為0.01，為正偏；峰態(tài)Kg為0.82～1.34，平均為1.09，峰形平坦到尖銳。

表2 威德爾海ANT28－D5－6柱狀沉積物粒度參數(shù)Tab.2 The grain size parameter of ANT28－D5－6core sample in Weddell Sea

從圖3可以看出，按粒度參數(shù)特征自下而上可以分為2層：Ⅱ?qū)樱?～17cm）和Ⅰ層（0～8cm）。Ⅱ?qū)佑址譃棰?層（8～11cm）和Ⅱ2層（11～17cm），Ⅱ1層（8～11cm）為Ⅱ?qū)雍廷駥又g的過渡階段。

Ⅱ?qū)樱?～17cm）：顆粒較粗，粒度參數(shù)和各級(jí)組分含量變化較大，由25.85%的砂、61.48%的粉砂和12.67%的黏土組成，對(duì)應(yīng)的沉積物類型為砂質(zhì)粉砂（ST）、黏土質(zhì)粉砂（YT）和粉砂（T）。其平均粒徑為4.77φ，中值粒徑為13.13μm。該層沉積物主要由粉砂和砂組成，粒度頻率曲線為雙峰態(tài)（圖4a）。其中8～11cm為由粗到細(xì)的過渡類型。典型層位（13～14 cm）主峰的眾數(shù)值為6φ，次峰的眾數(shù)值為3φ，雙峰態(tài)對(duì)應(yīng)的概率曲線為兩段式（圖5a），切點(diǎn)為2.5φ。懸浮搬運(yùn)沉積物由粒級(jí)12φ～2.5φ組成，含量為86.76%；跳躍及滾動(dòng)搬運(yùn)沉積物由2.5φ～0φ組成，含量為13.24%。主要以懸浮搬運(yùn)沉積物為主，跳躍和滾動(dòng)搬運(yùn)沉積物次之。

圖3 ANT28－D5－6柱狀沉積物粒度參數(shù)隨深度變化圖Fig.3 The profile of grain size parameter in sediment of ANT28－D5－6core

圖4 ANT28－D5－6沉積物8～17cm（a）和0～8cm（b）層粒度頻率分布Fig.4 The frequency distribution of grain size in the layer 8～17cm（a）and 0～8cm（b）of ANT28－D5－6core sample

I層（0～8cm）：顆粒相對(duì)稍細(xì)，由6.25%的砂、77.89%的粉砂和15.87%的黏土組成，對(duì)應(yīng)的沉積物類型為粉砂（T）。平均粒徑為6.20φ，中值粒徑為14.67μm，粒度頻率曲線為單峰態(tài)（圖4b）。典型層位（3～4cm）主峰的眾數(shù)值為6φ，對(duì)應(yīng)的概率曲線為一段式（圖5b），懸浮搬運(yùn)沉積物由粒級(jí)12φ～7φ組成，含量為28.09%；跳躍搬運(yùn)沉積物由粒級(jí)7φ～4φ組成，含量為64.29%，斜率較懸浮組分的?。粷L動(dòng)搬運(yùn)沉積物由4φ～0φ組成，含量為7.62%，斜率較跳躍組分大。主要以跳躍搬運(yùn)沉積物為主，懸浮和滾動(dòng)搬運(yùn)沉積物較少。

圖5 ANT28－D5－6沉積物13～14cm（a）和3～4cm（b）典型層位概率累積曲線Fig.5 The probability cumulative curve of typical horizon in the layer 13～14cm（a）and 3～4cm（b）of ANT28－D5－6core sample

2.3 冰筏碎屑物分析結(jié)果

ANT28－D5－6柱狀沉積物冰筏碎屑含量分布見圖3，最低為0.43%，最高為13.7%，平均為3.62%。在11～17cm層位冰筏碎屑出現(xiàn)3個(gè)峰值，具體為11～12 cm、13～14cm和16～17cm，冰筏碎屑含量分別為8.0%、8.6%和13.7%（圖3）。其中13～14cm處除了磨圓度好的石英顆粒碎屑外，還有一磨圓度較好的較大的火山巖碎屑（圖6a）；16～17cm處碎屑顆粒主要為石英顆粒，數(shù)量上也多于13～14cm處，磨圓度好（圖6b）。0～11cm層位冰筏碎屑含量較低（＜4.0%）。

圖6 ANT28－D5－6沉積物部分層位冰筏碎屑物組成特征Fig.6 Composition feature of the ice raft debris in some layers of ANT28－D5－6core sample

3 討論

已有的研究表明，海洋沉積物粒度組成及特征能夠間接反映沉積時(shí)的水動(dòng)力強(qiáng)弱、海流和物源狀況等沉積環(huán)境的變化［38］。在從1922—2011年近百年的時(shí)間內(nèi)，ANT28－D5－6柱狀沉積物在總體上隨著時(shí)間變化，粒度組成由砂質(zhì)粉砂逐漸過渡到粉砂和黏土質(zhì)粉砂，平均粒徑Mz也逐漸變大，分選系數(shù)σi逐漸變小，偏態(tài)Ski逐漸從負(fù)偏轉(zhuǎn)變?yōu)榻鼘?duì)稱和正偏，峰態(tài)Kg逐漸變大，從寬峰態(tài)、中等峰態(tài)逐漸變?yōu)檎鍛B(tài)，冰筏碎屑物含量逐漸變低（圖7）。這表明在1922—2011年間，南極威德爾海北部總體上從動(dòng)蕩、高能和較強(qiáng)的沉積動(dòng)力環(huán)境逐漸過渡到平穩(wěn)、低能和較弱的沉積動(dòng)力環(huán)境。1972年是沉積動(dòng)力環(huán)境明顯變化的分界線，其下的1922—1972年間（Ⅱ段）水動(dòng)力較強(qiáng)，可搬運(yùn)粗顆粒的物質(zhì)，冰筏碎屑物含量較多；其上1972—2011年（Ⅰ段）水動(dòng)力較弱，水動(dòng)力較為穩(wěn)定和平靜，主要搬運(yùn)沉積較細(xì)的物質(zhì)，分選性較好。從南北半球的溫度異常圖（圖7）上來(lái)看，1972年以來(lái)全球氣溫持續(xù)升溫。

Ⅱ段（1922—1972年）根據(jù)變化特征又可分為Ⅱ2段（1922—1955年）和Ⅱ1段（1955—1972年）。

1922—1955年，南極威德爾海北部處于高能動(dòng)蕩的環(huán)境，水流速度較快，可快速搬運(yùn)和沉積較粗的物質(zhì)，包括冰筏碎屑物，冰筏碎屑物含量較高。這說明當(dāng)時(shí)該區(qū)的海流很強(qiáng)，可能當(dāng)時(shí)南極大陸相對(duì)較冷，南極離岸風(fēng)可能也很強(qiáng)，浮冰攜帶較多的冰筏碎屑物在此沉降。

在1930—1936年間和1946—1952年間出現(xiàn)了2次水動(dòng)力明顯變?nèi)醯氖录1和W2，但這兩次水動(dòng)力變?nèi)跏录斜に樾嘉锖康淖兓黠@不同，在W1期間冰筏碎屑含量是減少的，而在W2期間的冰筏碎屑含量是增加的。與南北半球的溫度異常圖相比，在W1期間全球年均氣溫相對(duì)增加，因此導(dǎo)致南極陸緣冰減少，威德爾環(huán)流攜帶到研究區(qū)的海冰相繼減少，導(dǎo)致冰筏碎屑物沉積減少。相反地，在 W2期間全球平均氣溫降低，南極半島東北冰架增加，威德爾海環(huán)流攜帶了更多菲爾希納冰架斷裂的浮冰到這里融化沉積，致使冰筏碎屑物沉積增加。

有意思的是1939年和1950年的兩次冰筏碎屑物含量高值分別對(duì)應(yīng)著太陽(yáng)黑子第17和第18個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)峰年（圖7）。太陽(yáng)黑子是在太陽(yáng)的光球?qū)由习l(fā)生的一種太陽(yáng)活動(dòng)，活動(dòng)周期為11.2a。太陽(yáng)活動(dòng)峰年與全球氣溫減低的年份有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系［39］，太陽(yáng)黑子活躍時(shí)會(huì)使地球南北極和赤道的大氣環(huán)流作經(jīng)向流動(dòng)，也帶動(dòng)威德爾環(huán)流經(jīng)向流動(dòng)增強(qiáng)，冰川融化增強(qiáng)，從而攜帶更多浮冰。

1955—1972年，南極威德爾海北部水動(dòng)力環(huán)境持續(xù)減弱，逐漸從高能動(dòng)蕩環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍莒o水環(huán)境，攜帶的沉積物粒度也逐漸變細(xì)，分選性逐漸從很差轉(zhuǎn)為較差，對(duì)沉積物的改造分選作用逐漸增強(qiáng)，冰筏碎屑物的含量逐漸減少（圖7），這充分說明1955—1972年間南極威德爾海水動(dòng)力環(huán)境處在一個(gè)過渡的階段。南極威德爾海在1955年水動(dòng)力開始急劇變化，全球氣溫于1954—1956年下降0.1～0.2℃后才開始緩慢上升，1955—1956年是拉尼娜嚴(yán)重爆發(fā)的年份。

圖7 近100年來(lái)南極威德爾海沉積環(huán)境隨時(shí)間變化圖、全球溫度變化圖和太陽(yáng)黑子活動(dòng)圖Fig.7 The figures of the sediment environmental change of Weddell Sea，the global temperature anomaly and the monthly sunspots numbers over past 100years

1972—2011年，南極威德爾海北部處在一個(gè)低能靜水環(huán)境，水動(dòng)力較為穩(wěn)定，主要攜帶的是細(xì)粒物質(zhì)，水流對(duì)沉積物的改造作用較強(qiáng)，分選較好，冰筏碎屑物來(lái)源也少。這說明威德爾海北部的水動(dòng)力自1972年以來(lái)處在一個(gè)較長(zhǎng)的穩(wěn)定階段。自1972年全球氣溫處在持續(xù)的增溫趨勢(shì)中，但厄爾尼諾爆發(fā)，全球出現(xiàn)氣候異常，低緯度大面積干旱，自此后全球氣候變得異常，各國(guó)災(zāi)情頻發(fā)［40－41］，這是否與南大洋水動(dòng)力減弱有關(guān)系需要進(jìn)一步的研究。在1987—1992年間有一次小的波動(dòng)C1，雖然水動(dòng)力沒有變化，但沉積物分選系數(shù)增大0.1，峰度和偏態(tài)變化較大，顯示了沉積物分選的變化，冰筏碎屑物含量略微增加，并且全球氣溫變化處在一個(gè)較高的平臺(tái)，對(duì)應(yīng)著太陽(yáng)活動(dòng)峰年，這與早期的認(rèn)識(shí)——太陽(yáng)黑子較活躍的年份會(huì)發(fā)生較多的冰川融化較為一致。在全球變暖的背景下，南極大陸冰架向海運(yùn)移融化，沉積了較多的冰筏碎屑物。這也正反映了全球變暖正在改變著南極大陸和南大洋的氣候，改變著南極的海－冰－氣相互作用模式，雖然這種改變較為緩慢，但是這種改變?cè)俜答伒饺驓夂蛳到y(tǒng)造成的結(jié)果可能是不可逆轉(zhuǎn)的。

4 結(jié)論

南極威德爾海北部在1922—2011年近百年時(shí)間內(nèi)水動(dòng)力環(huán)境發(fā)生了顯著變化。在1922—1972年間，南極威德爾海北部處在高能高速動(dòng)蕩的水動(dòng)力環(huán)境，攜帶沉積了大量的冰筏碎屑物，冰筏碎屑物含量的增加可能與太陽(yáng)活動(dòng)峰年導(dǎo)致的威德爾環(huán)流經(jīng)向流動(dòng)增強(qiáng)有關(guān)。1930—1936年間和1946—1952年間發(fā)生了2次水動(dòng)力減弱事件。1955—1972年威德爾海水動(dòng)力環(huán)境從高能動(dòng)蕩的狀態(tài)快速過渡為低能靜水的狀態(tài)，全球氣溫處于較為緩慢上升的階段。1972年以來(lái)南極威德爾海北部保持較為平靜的弱能狀態(tài)，這與1972年以來(lái)全球氣溫緩慢上升較為一致，這也許是南極海－冰－氣相互作用對(duì)全球氣候和環(huán)境變化的一種反饋，但其中的關(guān)聯(lián)和機(jī)制還需要進(jìn)一步的研究。

致謝衷心感謝參加中國(guó)第28次南極科學(xué)考察任務(wù)的全體科考人員和“雪龍?zhí)枴鄙系娜w船員為沉積物樣品的采集所付出的艱辛努力。感謝審稿老師的建議和幫助！

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