末次冰期旋回冰川学对气候的响应raybet雷竞技最新
20世纪70年代以来对海洋岩心的研究表明，有孔虫S18O的同位素变化与通过计算地球轨道变化所预测的变化相吻合(Hays et al.， 1976)。特别是，光谱分析中周期性约为22、41和100 kyr的峰值与倾角、进动和偏心率的变化相匹配，人们普遍认为，在北纬高纬度地区，太阳日晒量的变化迫使全球冰盖库存发生变化(Budd & Smith, 1981)。
Broecker和Van Donk(1979)注意到全球冰量变化的“锯齿状”性质，即在全球冰量缓慢而渐进地增加之后，冰川间断期突然终止。冰川周期的突然终止表明，除了轨道驱动的太阳照射的可预测变化之外，其他原因在冰消过程中提供了正反馈。在冰川时期，许多大陆冰原边缘都朝向潮水(图21.6c)，对突然终止的一种解释是基于北半球海洋冰原的崩塌(Denton等人，1986;安德鲁斯,1991)。
当我们在104年的时间尺度上考虑冰川-气候关系(图raybet雷竞技最新21.1)时，我们现在处理的是大型冰盖的生长和破坏(Drewry & Morris, 1992)(图21.6c)。大冰原的高度和反照率与气候系统之间的相互作用很重要，淡水流入海洋的影响以及对THC的影响也很重要。raybet雷竞技最新此外，在这些时间尺度上，冰原海拔的变化和相对海平面将发生在冰盖边缘，因为冰川均衡调整过程的松弛时间为LIS的2-3kyr (Dyke & Peltier, 2000)(图21.6c)。北美北部(LIS)和芬诺斯坎迪亚上空的巨大北半球冰原在空间上集中在福克斯盆地/哈德逊湾和波罗的海/波提尼亚湾的大型内陆海域，因此是“以海洋为基础的”(Denton & Hughes, 1981)。由于冰原的重量和随后的地壳均衡凹陷，这些冰原的很大一部分床在冰期极大期远低于海平面(Peltier & Andrews, 1976;珀尔帖效应,1994)。
与这些冰盖相似的现代冰盖是南极西部冰盖;关于冰原对未来和过去气候变化的敏感性的理论论点已经得到了推进(Hughes, 1977;raybet雷竞技最新美世,1979;MacAyeal, 1992;安德森,1999)。然而，令人惊讶的是，冰盖流量的大规模和突然变化的证据(来自北大西洋海洋岩心的研究)与LIS的周期性崩溃有关，现在被称为海因里希或h事件(Andrews, 1998;邦德等，1992;Broecker等人，1992;布勒克,1994;海因里希,1988)。 In the original paper, however, Heinrich (1988) envisioned a link with insolation forcing, which was the ruling paradigm at that time, and only with the 1992 publications (Andrews & Tedesco, 1992; Bond et al., 1992; Broecker et al., 1992) did the nature of theglaciol逻辑反应占据了中心舞台。因此，在20世纪90年代的重点ice-sheet-raybet雷竞技最新climate将低温圈-气候系统突变的周期比与地球围绕太阳轨道相关的太阳日照变化的周期高得多的证据考虑在内(图21.9a & b)。raybet雷竞技最新
在过去的十多年里，关于大约10到50 cal.kyr之间的“冰川”事件的文献主要是海洋沉积物的研究结果。陆地上关于冰川H-或D-O事件的证据并不是特别令人信服。海洋研究强调了一些戏剧性的冰川反应，主要是从深海沉积物的冰筏成分(IRD)变化的角度来看的，以及海洋表面融水显著增加的证据。在主要的冰川周期中，冰盖变厚并向外延伸。在许多地区，这导致冰盖从海岸线延伸到大陆架，经常延伸到大陆架断裂(Piper等人，1991;Vorren et al.， 1998)(图21.6c)。在冰期旋回的推进阶段，地壳将经历冰川均衡洼地，冰盖向海边缘的相对海平面可能会上升(这取决于从海洋中提取水分的全球冰盖增长和导致均衡洼地的区域冰盖增长速度之间的平衡(Peltier & Andrews, 1976;兰贝克,1990;珀尔帖效应,1996;Lambeck等人，2000))。 Because of the density differences between ice and marine water (900 versus ca. 1028kgm-3) there is a buoyancy force working to lift the ice sheet from its bed. This works to reduce friction at the bed and to cause an acceleration of冰川流，积累的增加无法与之相匹配，从而导致崩塌和快速退缩冰的利润率在冰川覆盖的大陆边缘。这种情况也被一个事实所加强，即通往峡湾的深槽穿过大多数冰川覆盖的大陆架(Holtedahl, 1958)。随着冰的退缩，冰川均衡的恢复将导致海底隆起和一个海洋回归．因此，这里有一个冰川反应自我调节循环的迹象，区域质量平衡的增加导致冰向大陆边缘推进，但此后推进和后退的终止可能是由水深变化驱动的快速崩解造成的(图21.6c)。这是一套与控制陆地边缘活动的气候-质量平衡相互作用截然不同的反应。raybet雷竞技最新
在MIS 2和3(或约13至50cal.)期间，气候突变的初步证据，但不是先验的冰川反raybet雷竞技最新应。
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图21.10 GISP2数据累积(cmy1)与S18O在过去50,000年的500年间隔。这些数字代表了一个数据点的估计年龄(cal.kyr)。这条线是最适合这两个变量之间的相关性。
格陵兰冰盖的数据(图21.9a)强调了这一点，这表明同位素(气候)数据发生了非常突然的变化(Johnsen et al.， 1992)——问题是这些变化是否反映在冰川反应中?raybet雷竞技最新来自格陵兰冰盖边缘附近海洋站点的数据(Voelker, 1999,2000;van Kreveld et al.， 2000)和东部LIS (Andrews & Barber, 2002)表明，在12-50cal之间。kyr，格陵兰岛(图21.3)两侧的海洋环境(图21.9c & d)发生了同时代的变化。该地区在raybet雷竞技最新这段时间内的气候(图21.10)(Meese et al.， 1994)表明气温较低，积累量较低(r2 = 0.77)。图21.10右上象限的点是全新世的值，该图显示了蓄积和S18O之间的总体关系(通常被认为与温度呈线性相关(Dans-gaard et al.， 1969)。这种联系在时域中持续存在间冰段是冰原顶部净积累量较高的倍数。本章所关注的是气候-海洋变量之间的相互关系以及它们之间的反馈raybet雷竞技最新冰原和冰川(图21.1 & 21.2)(Sakai & Peltier, 1997)。
来自格陵兰冰盖的数据反映了大气中约3公里处的气候变化;raybet雷竞技最新海洋数据显示了各种代用物的一系列平行变化(图21.9)，但这些变化如何与D-O或h -事件期间冰缘范围和位置的实际变化联系起来?海因里希事件代表了LIS的大规模崩塌，周期为5-7 kyr，可能与其他冰盖周围的事件有关(Bond & Lotti, 1995)。Dansgaard-Oeschger事件代表raybet雷竞技最新气候循环存在于冰芯和海洋记录中(van Kreveld等人，2000年;Andrews & Barber, 2002)，它们中的一系列形成了一个锯齿状的图案，导致h事件(Moros et al.， 2002);这些被称为“债券周期”(Broecker, 1994)。然而，请注意，冰川大质量h事件的同位素组成与D-O平稳事件没有显著差异(图21.9a)。此外，正如几位作者(Mayewski等人，1997年)所指出的，格陵兰冰芯数据中嵌入了大约1500年的周期;因此Bond et al.(1999)认为全新世的IRD事件是这一基本周期的延续(例如图21.8B)。这种周期性可以从GISP2 S18O数据的带通滤波器(图21.9a)和100年分辨率GISP2数据的多锥(MTM)谱(Mann & Lees, 1996)中看到(未显示)。
海因里希事件必须代表LIS动态的重大变化，但是否这些巨大的崩溃这可能与海平面的快速变化有关(Andrews, 1998;Chappell, 2002)，是由内部冰川逻辑动力学、床冰界面的“气候”(图21.1)或表面气候驱动的，这是有争议的(Alley等raybet雷竞技最新人，1999;Clarke et al.， 1999;van Kreveld等人，2000)。h -事件起源的“狂扫”模型(MacAyeal, 1993a,b)与h -事件起源的一些理论相似飙升冰川(加拿大地球科学杂志，1969)。在这些情况下，与大气或海洋气候的联系不是直接的，这些事件是由床-冰界面条件的变化，特别是温度和水的变化raybet雷竞技最新所驱动的。这种可能性并不包括在“疯狂清洗”模型中冰川下的湖泊在LIS下可能存在，h事件可能与“爆发”洪水有关(Shoemaker, 1992a,b;Hesse & Khodabakhsh, 1998)。由于Hand D-O振荡与冰盖行为在很大程度上与海洋(潮水)边缘相关，因此LIA和全新世时间尺度上与冰川响应与气候之间关系(或缺乏关系)相关的许多警告(例如图21.2B和21.6b)适用于这些较长的时间尺度(Mann, 1986)。raybet雷竞技最新特别是，加拿大大陆架上哈德逊海峡窗台向海方向600米深的大盆地的存在(Andrews & MacLean, 2003)可能在很大程度上解释了h事件中要求的LIS的大规模崩溃。
如上所述，我们关于冰原突然冰川学变化的大部分信息来自海洋岩心(Jennings et al.， 1996;斯通纳等人，1996年;课程等人，2000年;格鲁塞特等人，2001;Hemming等人，2002b)，因此，陆地边缘也有同时代的响应(Mooers, 1997;Kirby & Andrews, 1999;拉希德等人，2003)?下降到海平面或湖面的边缘(潮水边缘和冰解边缘)直观上更容易不稳定(Thomas, 1977,1979a;布勒克,1994)。然而，在过去的几年里，一个戏剧性的革命是对快速的认识流动的冰河流和边缘位于软沉积物上，迅速变形(Clark & Walder, 1994;O Cofaigh & Evans, 2001;Dowdeswell等人，2004a)。在20世纪70年代，马修斯(1974)记录了横跨加拿大大草原的LIS边缘叶的非常低的梯度，部分预测到了这一点。这些低梯度与4-10千帕的剪应力相容，比大多数冰川的剪应力低一个数量级(Paterson, 1981);在冰川西南和西北高度裂片边缘的冰碛段上也测量了类似的剪切应力(Beget, 1987;克拉克,1994;Clark等人，1996b)。软沉积物也可能位于排水LIS的大冰流之下，特别是哈德逊海峡(Andrews & MacLean, 2003)。然而，D-O事件是MIS 3的特征(Johnsen et al.， 1992)(图21.9a & b)
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图21.11 (A)过去0-1 Myr的S18O底栖有孔虫记录，以及(B) 1.5 - 2.5 Myr的S18O记录(参见原文)。
目前看来，在这段时间内，LIS似乎没有延伸到加拿大大草原(Andrews, 1987b, Fulton, 1989;Dyke et al.， 2002)。因此，尽管LIS的西南边缘在MIS 2期间非常活跃(Lowell等人，1995年)，但似乎(=没有证据?)这部分冰盖没有参与与格陵兰冰芯记录(图21.9a)或北大西洋沉积物记录(van Kreveld等人，2000年;莫罗斯等人，2002)。H-和D-O事件记录在海洋末端冰原边缘的近海，因此涉及冰川动力学，与由冰川均衡强迫和海洋与冰原之间淡水交换共同驱动的水深变化有关，这可能并非偶然。
在D-O时间尺度上，海洋和气候证据的空间连续性与冰川记录之间实际上存在显著的脱节。raybet雷竞技最新例如，尽管芬诺斯坎迪亚(FS)和大不列颠的新仙女木(YD) (H-0，图21.9a)冰原的边缘在地图上绘制得相对较好，但在格陵兰冰原的边缘周围却没有类似的冰碛系统(可能是米尔恩地的冰碛系统?(资助者,1989;Kelly等人，1999))。此外，尽管对LIS来说，YD时间段的边界受到了合理的约束(Dyke, 2004)，但似乎没有FS冰盖中所注意到的相同的冰碛表达连续性，尽管一些冰碛序列与YD有关。一些较年轻的h事件确实存在同时期的冰碛间隔(Lowell等人，1995)，但不是1:1的匹配。海洋h事件与过去5万年陆地LIS冰范围历史之间的联系不容易破译(Stoner et al.， 1996;Kirby & Andrews, 1999;Rashid et al.， 2003;)陆地冰川/冰盖对D-O事件的确切响应是不确定的，就地质记录的创建而言，例如末冰碛或者是地层学。
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