Quá trình thủy động lực học của hồ Cao nguyên Tây Tạng được tiết lộ bởi kích thước hạt: Nghiên cứu trường hợp hồ Pumayum

Science China Press., Co. Ltd. - Tập 57 - Trang 2433-2441 - 2012
JianTing Ju1, LiPing Zhu1, JinLiang Feng1, JunBo Wang1, Yong Wang1, ManPing Xie2, Ping Peng1, XiaoLin Zhen1, XinMiao Lü1
1Key Laboratory of Tibetan Environment Changes and Land Surface Processes, Institute of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
2College of Tourism and Geography Sciences, Yunan Normal University, Kunming, China

Tóm tắt

Dưới bối cảnh ấm lên toàn cầu, một số hồ trên Cao nguyên Tây Tạng (TP) có thể nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ. Với nghiên cứu trường hợp hồ Pumayum Co, nơi nước tan chảy từ băng glacier rất quan trọng cho nguồn cung (chúng tôi gọi là hồ có nguồn nước từ băng glacier từ đây trở đi), chúng tôi phân tích độ nhạy cảm của kích thước hạt trầm tích hồ đối với sự thay đổi nhiệt độ. Việc này được thực hiện bằng cách phân tích quy trình thủy động lực hiện đại, kết hợp với so sánh các chỉ số khí hậu cổ. Theo các phân bố không gian của các tham số, tỷ lệ phần trăm kích thước hạt và đường cong phân phối tần suất kích thước hạt, các quy trình thủy động lực được phân tích. Năm loại lắng đọng dị thể được phân biệt. Trong khu vực hồ mở, vận chuyển tải trọng lơ lửng là tác nhân vận chuyển chính. Phân tích xu hướng kích thước hạt (GSTA), một mô hình động lực học trầm tích, tiết lộ xu hướng vận chuyển về phía đông. Điều này cho thấy rằng dòng sông lớn nhất và có nguồn nước từ băng glacier, dòng sông Jiaqu, ảnh hưởng đến toàn bộ hồ (không chỉ là quạt alluvium dưới bề mặt), và kích thước hạt trầm tích hồ có thể đóng vai trò như một chỉ số nhiệt độ. So sánh chuỗi thời gian giữa kích thước hạt của một mẫu lõi ngắn từ trung tâm hồ và dữ liệu khí tượng xác nhận chỉ số nhiệt độ này, từ đó cho thấy độ tin cậy của phương pháp phân biệt quy trình thủy động lực. Nghiên cứu trường hợp này sẽ cải thiện khả năng tái tạo khí hậu cổ bằng cách sử dụng trầm tích hồ trong các hồ có nguồn nước từ băng glacier trên Cao nguyên Tây Tạng.

Từ khóa

#Cao nguyên Tây Tạng #hồ Pumayum #thủy động lực học #kích thước hạt #trầm tích #thay đổi nhiệt độ

Tài liệu tham khảo

Yao T D. Glacial fluctuations and its impacts on lakes in the southern Tibetan Plateau. Chin Sci Bull, 2010, 55: 2071 Liu X D, Chen B D. Climatic warming in the Tibetan Plateau during recent decades. Int J Climatol, 2000, 20: 1729–1742 Thompson L G, Mosley-Thompson E, Davis J F, et al. Holocene-Late Pleistocene climatic ice core records from Qinghai-Tibetan Plateau. Science, 1989, 246: 474–477 Thompson L G, Davis J F. “Recent warming”: Ice core evidence from tropical ice core with emphasis on central Asia. Global Planet Change, 1993, 7: 145–156 Thompson L G, Yao T, Davis J F, et al. Tropical climate instability: The last glacial cycle from a Qinghai-Tibetan ice core. Science, 1997, 276: 1821–1825 Thompson L G, Yao T, Mosley-Thompson E, et al. A high-resolution millennial record of the South Asian Monsoon from Himalayan ice cores. Science, 2000, 289: 1916–1919 Wang L H, Lu A X, Yao T D, et al. The study of typical glaciers and lakes fluctuations using remote sensing in Qinghai-Tibetan Plateau. In: Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2007. IGARSS 2007. IEEE Int, 4526–4529 Bian D, Bian B, La B, et al. The response of water level of Selin Co to climate change during 1975–2008 (in Chinese). Acta Geogr Sin, 2010, 65: 313–319 Wan W, Xiao P F, Feng X Z, et al. Remote sensing analysis for changes of lakes in the southeast of Qiangtang area, Qinghai-Tibet Plateau in recent 30 years (in Chinese). J Lake Sci, 2010, 22: 874–881 Wu Y H, Zhu L P, Ye Q H, et al. The response of lake-glacier variations to climate change in Nam Co Catchment, central Tibetan Plateau, during 1970–2000. J Geogr Sci, 2008, 18: 177–189 Zhu L P, Xie M P, Wu Y H. Quantitative analysis of lake area variations and the influence factors from 1971 to 2004 in the Nam Co basin of the Tibetan Plateau. Chin Sci Bull, 2010, 55: 1294–1303 Ye Q H, Yao T D, Chen F, et al. Change in Mapam Yumco basin on Tibetan Plateau during 1974–2003. J China Univ Geosci, 2008, 19: 135–145 Chen J A, Wan G J, Zhang F, et al. Environmental records of lacustrine sediments in different time scales: Sediment grain size as an example. Sci China Ser D-Earth Sci, 2004, 47: 954–960 Chen F H, Huang X Z, Zhang J W, et al. Humid Little Ice Age in arid central Asia documented by Bosten Lake, Xinjiang, China. Sci China Ser D-Earth Sci, 2006, 49: 1280–1290 Zhang J W, Chen F H, Battarbee R, et al. High-resolution precipitation variations in the North Tibet Plateau over the last 800 years documented by sediment cores of Lake Qinghai. Chin Sci Bull, 2003, 48: 1451–1456 Peng Y J, Xiao J L, Nakamura T, et al. Holocene East Asian monsoonal precipitation pattern revealed by grain-size distribution of core sediments of Daihai Lake in Inner Mongolia of north-central China. Earth Planet Sci Lett, 2005, 233: 467–479 Wang J B, Zhu L P. Grain-size characteristics and their paleo-environmental significance of Chen Co Lake sediments in southern Tibet (in Chinese). Prog Geogr, 2002, 21: 58–66 Zhu L P, Zhen X L, Wang J B, et al. A ∼30000-year record of environmental changes inferred from Lake Chen Co, Southern Tibet. J Paleolimnol, 2009, 42: 343–358 Wang J B, Zhu L P, Nishimura M, et al. Spatial variability and correlation of environmental proxies during the past 18000 years among multiple cores from Lake Pumoyum Co, Tibet, China. J Paleolimnol, 2009, 42: 303–315 Mügler L, Gleixner G, Günther F, et al. A multi-proxy approach to reconstruct hydrological changes and Holocene climate development of Nam Co, Central Tibet. J Paleolimnol, 2010, 43: 625–648 Wu Y H, Lücke A, Jin Z D, et al. Holocene climate development on the central Tibetan Plateau: A sedimentary record from Cuoe Lake. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, 2006, 234: 328–340 Morrill C. The influence of Asian summer monsoon variability on the water balance of a Tibetan lake. J Paleolimnol, 2004, 32: 273–286 Dean. Recent advances in global lake coring hold promise for global change research in paleolimnology. J Paleolimnol, 2010, 44: 741–743 Henderso A G, Holmes J A. Palaeolimnological evidence for environmental change over the past millennium from Lake Qinghai sediments: A review and future research prospective. Quat Int, 2009, 194: 134–147 Wang S M, Dou H S. Chinese Lake Catalogue (in Chinese). Beijing: Science Press, 1998 Zhu L P, Ju J T, Wang J B, et al. Environmental changes recorded in core sediments from the Pumoyum Co Lake of the Tibetan Plateau during the initial stage of the last deglacial period (in Chinese). Quart Sci, 2006, 26: 772–780 Wang J B, Zhu L P, Ju J T, et al. Environmental changes reflected by a comparative proxy study among multiple cores from Pumoyum Co, Tibet in the last 200 years (in Chinese). J Lake Sci, 2009, 21: 819–826 Lü X M, Zhu L P, Nishimura M, et al. A high-resolution environmental change record since 19 cal ka BP in Pumoyum Co, southern Tibet. Chin Sci Bull, 2011, 56: 2931–2940 Zhu L P, Ju J T, Wang Y, et al. Composition, spatial distribution, and environmental significance of water ions in Pumayum Co catchment, southern Tibet. J Geogr Sci, 2010, 20: 109–120 Zhu L P, Ju J T, Wang J B, et al. Further discussion about the features of Lake Puma Yum Co, South Tibet, China. Limnology, 2010, 11: 281–287 Ju J T, Zhu L P, Wang J B, et al. Water and sediment chemistry of Lake Pumayum Co, South Tibet, China: Implications for interpreting sediment carbonate. J Paleolimnol, 2010, 43: 463–474 Wang J B, Zhu L P. Influence of different pre-treatments on grain-size measurement of lake sediments (in Chinese). J Lake Sci, 2005, 17: 17–23 Wang J B, Ju J T, Zhu L P. Comparison of lake sediment grain size results measured by two laser diffraction particle size analyzers (in Chinese). J Lake Sci, 2007, 19: 509–515 Blott S J, Pye K. GRADISTAT: A grain size distribution and statistics package for the analysis of unconsolidated sediments. Earth Surf Proc Landf, 2001, 26: 1237–1248 Folk R L. Petrology of Sedimentary Rocks. 2nd ed. Austin: Hemphill Publishing Co, 1980 Wang S M, et al. The Dauhai Lake: Environment Evolution and Climate Change (in Chinese). Hefei: China Science and Technology University Press, 1990 Yin Z Q, Qin X G, Wu J S, et al. Multimodal grain-size distribution characteristics and formation mechanism of lake sediments (in Chinese). Quart Sci, 2008, 28: 345–353 Xiao J L, Chang Z G, Si B, et al. Partitioning of the grain-size components of Dali Lake core sediments: Evidence for lake-level changes during the Holocene. J Paleolimnol, 2009, 42: 249–260 Ren M D, Wang N L. Introduction to Modern Depositional Environment (in Chinese). Beijing: Science Press, 1981. 61 Sly P G. Sedimentary processes in lakes. In: Lerman A, ed. Lakes: Chemistry, Geology, Physics. New York: Springer-Verlag, 1978 Mclaren P. An interpretation of trends in grain size measurements. J Sediment Petrol, 1981, 51: 611–624 McLaren P, Boeles D. The effects of sediment transport on grain-size distributions. J Sediment Petrol, 1985, 55: 457–470 Gao S, Collins M. Critique of the “McLaren Method” for defining sediment transpor paths. J Sediment Petrol, 1991, 61: 143–146 Gao S, Collins M. Net sediment transport patterns inferred from grain-size trends, based upon definition of “transport vectors”. Sediment Geol, 1992, 80: 47–60 Gao S, Collins M. Anaysis of Grain Size trends, for defining sediment transport pathways in marine environments. J Coast Res, 1994, 10: 70–78 Gao S, Collins M. Net sediment transport patterns inferred from grain-size trends. based upon definition of “transport Vectors”-reply. Sediment Geol, 1994, 90: 157–159 Shi X F, Chen C F, Liu Y G, et al. Trend analysis of sediment grain size and sedimentary process in the central South Yellow Sea. Chin Sci Bull, 2002, 47: 1202–1207 Duman M, Avc M, Duman S, et al. Surficial sediment distribution and net sediment transportpattern in IzmirBay, western Turkey. Continent Shelf Res, 2004, 24: 965–981 Gao S. Grain Size Trend Analysis: Principle and applicability (in Chinese). Acta Sedimentol Sin, 2009, 27: 826–836 Gao S, Collins. The use of grain size trends in marine sediment dynamics (in Chinese). Bull Nat Sci Found Chin, 1998, 4: 241–246 Gao S. A fortran program for grain-size trend analysis to define net sediment transport pathways. Comput Geosci, 1996, 22: 449–452 Jia J J, Cheng P, Gao S. Comparison between grain size trends derived from irregular and regular sampling grids with the help of GIS interpolation tools (in Chinese). Mar Geol Quat Geol, 2004, 24: 135–141 Qin X G, Cai B G, Liu T S. Loess record of the aerodynamic environment in the East Asia monsoon area since 60000 years before present. J Geophys Res, 2005, 110: B01204