吳偉中 ,韋剛健謝露華劉 穎

(1.中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所,廣東 廣州 510640;2.中國(guó)科學(xué)院研究生院,北京 100039)

重建地質(zhì)時(shí)期古海洋氣候環(huán)境記錄對(duì)探討海洋氣候環(huán)境演化規(guī)律具有重要意義。自從 Beck[1]首次使用高精度同位素稀釋質(zhì)譜儀技術(shù)建立珊瑚的Sr與Ca含量的比值(m(Sr)/m(Ca))溫度計(jì)以來(lái),珊瑚的m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)廣泛地被認(rèn)為是重建海水表面溫度(SST)的良好替代指標(biāo)[2-12],用來(lái)研究一些重要的地質(zhì)歷史時(shí)期諸如末次間冰期,末次盛冰期,新仙女木冰期和小冰期的氣候變化[13]。其前提條件是海水的m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)在空間和時(shí)間上的穩(wěn)定性[9,14]。海水中Sr、Mg、Ca相應(yīng)含量分別為0.41、1.299和0.0079g/kg[15],在大洋海水中都有相對(duì)較長(zhǎng)的滯留時(shí)間[16-17],分別為1.1、12和5.1 Ma。在珊瑚反映SST變化的0.1 Ma尺度內(nèi),開(kāi)闊大洋海水的m(Sr)/m(Ca)變化僅在0.45%范圍內(nèi)[1,18-19],這種微小的變化被認(rèn)為對(duì)珊瑚 m(Sr)/m(Ca)溫度計(jì)影響很小,往往可以忽略。但是在某些邊緣海或海峽,如中國(guó)的南海[20]、中國(guó)臺(tái)灣海域[6]、喬治亞海灣[18],珊瑚礁區(qū)海水的 m(Sr)/m(Ca)出現(xiàn)異常值,且有更大的變化范圍,這些區(qū)域的海水可能會(huì)對(duì)珊瑚的微量元素與SST之間的關(guān)系有重要的影響。

目前還沒(méi)有普遍被公認(rèn)的統(tǒng)一的珊瑚 m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)溫度計(jì)[21-22]。在不同區(qū)域建立的珊瑚m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)溫度計(jì)之間很少達(dá)到一致,即使是有著相類似生長(zhǎng)速率的同種珊瑚[23-24],或是不同的珊瑚m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)溫度計(jì)運(yùn)用到同一區(qū)域中都會(huì)有1～3℃溫度偏差[7,21]。海水中 m(Sr)/m(Ca)的變化或是 m(Sr)的變化被認(rèn)為是造成各珊瑚溫度計(jì)不同的主要原因[2,25]。有些學(xué)者提出使用 m(Sr)/m(Ca)在珊瑚和周邊海水之間的分配系數(shù)來(lái)代替單獨(dú)的珊瑚m(Sr)/m(Ca)進(jìn)行SST的計(jì)算來(lái)減少各種溫度計(jì)之間的差異[2,6]。 海水中m(Mg)/m(Ca)的變化報(bào)道非常少,主要受控于降雨或是地表淡水注入引起的鹽度變化[26],從而影響珊瑚 m(Mg)/m(Ca)的變化。另外,在晚第四紀(jì)冰期和間冰期海水中m(Sr)/m(Ca)有多大不同仍然是一個(gè)未解決的問(wèn)題[27]。所以在高精度高分辨率珊瑚微量元素溫度計(jì)充分使用前必須要考慮海水中 m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)的變化。

南海是西太平洋的一個(gè)半封閉的最大邊緣海,在控制東亞季風(fēng)氣候起著重要的作用[28],其大量的珊瑚礁為用來(lái)重建古氣候提供寶貴的材料。近年來(lái),國(guó)內(nèi)的有些學(xué)者相繼地利用南海海域?yàn)I珊瑚m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)重建了 SST 的記錄[29-31]。本研究通過(guò)對(duì)海南島南岸三亞灣 2008年9月～2009年11月海水的m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)進(jìn)行了月、季變化分析,探討其各自變化對(duì)珊瑚溫度計(jì)的影響,為進(jìn)一步了解氣候環(huán)境演變的珊瑚地球化學(xué)指標(biāo)的適用性和可靠性打下基礎(chǔ)。

1 材料與實(shí)驗(yàn)方法

本文所用的全部海水樣品于 2008年9月～2009年 11 月采自海南島三亞鹿回頭(109°28′E,18°13′N(xiāo)),位于中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所海南熱帶海洋生物實(shí)驗(yàn)站前方約 100 m的海南島南岸三亞灣海域,水深在0.5～1 m左右。基于傳統(tǒng)的水化學(xué)顆粒相與液相分離方法[32],我們將采集的所有海水樣品在測(cè)量前均通過(guò) 0.45 μm 濾膜過(guò)濾,用 1%硝酸溶解顆粒物,標(biāo)號(hào)后放入冰箱冷藏。我們每隔 1周進(jìn)行海水定時(shí)采樣,獲得的38個(gè)海水樣品在中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素中心的Varian Vista型ICP-AES上進(jìn)行m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)分析測(cè)試。我們分別選取318.127、407.771和279.553 nm波長(zhǎng)的分析譜線來(lái)測(cè)量 Sr、Mg、Ca的含量(m(Sr)、m(Mg)、m(Ca))。為了提高分析效率和精度,避免基線的漂移,我們采取韋剛健等[40]提出的標(biāo)準(zhǔn)-樣品-標(biāo)準(zhǔn)的分析模式,測(cè)量時(shí)以5個(gè)或6個(gè)樣品為一組,在每組測(cè)量前后均測(cè)量一次監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)液,同時(shí)采用兩個(gè)混合標(biāo)液來(lái)進(jìn)行外部標(biāo)準(zhǔn)校正?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)溶液的配制,儀器工作條件可參考李艷蘋(píng)等[33]。全部監(jiān)控標(biāo)液的m(Sr)/m(Ca)平均值為 8.866×10–3±0.032×10–3,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為±0.36%,m(Mg)/m(Ca)平均值為 5.265±0.016,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為±0.30%,達(dá)到了有效的精度范圍[34],可以降低信號(hào)波動(dòng)引起的偏差。

2 結(jié)果及討論

2.1 三亞灣海水中 m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)月變化

圖1 海水m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)月變化Fig.1 The monthly varieties of Sr/Ca and Mg/Ca ratios in seawater

表1 全球海水m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)對(duì)比Tab.1 Comparison of Sr/Ca and Mg/Ca ratios within in seawater worldwide

海南島三亞灣 2008～2009年珊瑚礁區(qū)海水的m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)平均值分別為 8.897×10-3±0.141×10-3,5.232±0.101(圖 1),其中 m(Sr)/m(Ca)的變化范圍與全球大洋海水的 8.487×10-3～8.597×10-3[35-36]和主要珊瑚礁區(qū)的 8.464×10-3～8.613×10-3[1-2,8]都有一定的偏差(表 1),甚至與西沙群島[25]和中國(guó)臺(tái)灣海域[6]也有 0.3×10-3～0.4×10-3的高異常差值。但卻與 Klein[18]在喬治亞海灣測(cè)得的8.958×10-3±0.133×10-3相一致(圖 1),可能是因?yàn)槿齺啚澈蛦讨蝸喓扯际堑湫偷拈_(kāi)闊型進(jìn)潮口淺海灣,受到沿岸河流的侵入,且發(fā)育有大量的浮游動(dòng)植物和雙殼類底棲動(dòng)物,在控制海水中 m(Ca2+)、m(Sr2+)起著顯著的作用[37]。珊瑚礁區(qū)海水的 m(Mg)/m(Ca)研究較少,我們測(cè)得的海水 m(Mg)/m(Ca)均值與張正斌等[36]報(bào)道的西太平洋、大西洋和東京灣海水m(Mg)/m(Ca)均值相符,卻比其他海域諸如波羅的海[36],喬治亞海灣[18]高出0.1左右,但卻是在其變化范圍之內(nèi)(4.924～5.403),只是出現(xiàn)了部分高值。對(duì)于三亞灣的m(Sr)/m(Ca),m(Mg)/m(Ca)高異常,主要是自中國(guó)臺(tái)灣海峽和巴士海峽進(jìn)入南海北部的冬季西北太平洋深水團(tuán)和夏季南海上升流影響的結(jié)果[38-39]。那兩處高鹽分和富營(yíng)養(yǎng)鹽水團(tuán)導(dǎo)致了海水 m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)的增加,或是三亞河和鹿回頭地區(qū)的地表徑流共同作用的結(jié)果。

縱觀整個(gè)年度(圖1),三亞灣海水的 m(Mg)/m(Ca)在冬季的1月前期到春季4月中期有平緩降低的趨勢(shì),隨后進(jìn)入增減變化幅度較大的雜亂期直到8月末期,9月之后的秋季其值波動(dòng)幅度又開(kāi)始慢慢放緩,大體上呈現(xiàn)逐步遞增的趨勢(shì);海水的 m(Sr)/m(Ca)整體上全年的變化趨勢(shì)與 m(Mg)/m(Ca)相類似,這種變化特征在喬治亞海灣區(qū)域也有相類似性[18],但是在大部分春季和秋末冬初的月份里波動(dòng)變化幅度明顯比 m(Mg)/m(Ca)的較大,而且還體現(xiàn)了一定的差異性,可能是在春末夏初和秋末冬初的兩個(gè)過(guò)渡期里,三亞地區(qū)的強(qiáng)降雨變化幅度較大(圖2)[40],強(qiáng)降雨和地表徑流共同作用直接影響了海水鹽度的相對(duì)變化,導(dǎo)致浮游植物增殖或死亡擾亂了Sr、Mg、Ca等元素在海水和有機(jī)體或沉積物間的分配[37]。另一方面由于海水的m(Sr)/m(Ca)受鹽度(S)的影響要高于 m(Mg)/m(Ca)(圖3),初步斷定其為兩者變化幅度差異性的主要原因。

圖2 三亞近30年的月平均降雨量和蒸發(fā)量分布[40]Fig.2 The distribution of monthly average rainfall and evaporation from during the past 30 yearss in Sanya

圖3 海水中的m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)和m(Sr)、m(Mg)與S的相關(guān)性Fig.3 Correlation between Sr/Ca,Mg/Ca,m(Sr),m(Mg)and salinity in seawater

2.2 對(duì)溫度計(jì)標(biāo)定的響應(yīng)

Sr、Mg進(jìn)入珊瑚文石骨架的過(guò)程主要受海水中m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)和文石與海水之間的m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)分配系數(shù)控制[42-43],可以用方程表示為:

式中,Me表示金屬元素或是微量元素,DMe,珊瑚表示m(Me)/m(Ca)在珊瑚文石骨骼和周?chē)Ｋg的分配系數(shù)。所有珊瑚的m(Sr)/m(Ca)分配系數(shù)范圍相對(duì)較小,Weber從淺水造礁珊瑚的47個(gè)種屬中算出DSr,珊瑚的平均值為1.01±0.03[44],Smith從更多的珊瑚限制條件中給出的 DSr,珊瑚值為 1.06[42]。對(duì)于臺(tái)灣海域的Porites珊瑚,DSr,珊瑚的平均值為 1.056±0.003[6],而大堡礁中部地區(qū)珊瑚DSr,珊瑚值為1.052[45],而無(wú)機(jī)沉積文石大約為1.15[46]。雖然對(duì)于Porites珊瑚其生理過(guò)程對(duì)骨骼 m(Sr)/m(Ca)控制機(jī)制也有微小的不同,同屬種類的 DSr,珊瑚也會(huì)顯示出微小的差異,尤其是Porites lobata和Porites lutea珊瑚[47],但至今的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都表明同種珊瑚文石和海水間的 m(Sr)/m(Ca)分配系數(shù)雖然比無(wú)機(jī)沉積的要小卻是基本恒定的[14,42]。珊瑚的 m(Mg)/m(Ca)分配系數(shù)報(bào)道較少,Gaetani利用Diploria labyrinthiformis(腦珊瑚)實(shí)驗(yàn)得出在珊瑚生長(zhǎng)的最適宜水溫 25～30℃下,DSr,珊瑚、DMg,珊瑚分別處在(1.133±0.008)～(1.089±0.012)、(0.00133±0.00008)～(0.00104±0.00007)范圍內(nèi)變化[41]。

目前海水的 m(Me)/m(Ca)在時(shí)間上的變化差異對(duì)珊瑚m(Me)/m(Ca)溫度計(jì)的影響研究得較少,Shen通過(guò)對(duì) 1993年臺(tái)灣海域月間隔取樣的海水 m(Sr)/m(Ca)測(cè)定,結(jié)果顯示其 0.033‰的變化范圍等同于在溫度計(jì)的使用上有±0.7℃的不確定[6]。依據(jù)珊瑚m(Me)/m(Ca)溫度計(jì): T=A[m(Me)/m(Ca)]珊瑚+B,考慮到珊瑚文石的DMe,珊瑚是基本恒定的[14,42],所以得到珊瑚m(Me)/m(Ca)-SST的偏差ΔT:

其中 A、B 表示系數(shù),Δ[m(Me)/m(Ca)]海水/[m(Me)/m(Ca)]海水表示海水中m(Me)/m(Ca)的變化率,[m(Me)/m(Ca)]珊瑚可用珊瑚的m(Me)/m(Ca)平均值代入計(jì)算。

近年來(lái),韋剛健等在三亞灣分別建立了兩個(gè)南海Porites珊瑚的 m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)溫度計(jì)來(lái)研究南海的氣候演化[9,29],并且得到了應(yīng)用,擬合的m(Sr)/m(Ca)-SST和m(Mg)/m(Ca)-SST線性方程為:

結(jié)合方程(2)、(3)、(4)得出,三亞灣海水約 1.2%的m(Sr)/m(Ca)變化(表示單點(diǎn) m(Sr)/m(Ca)數(shù)據(jù)相對(duì)于平均值的變化)在計(jì)算珊瑚 m(Sr)/m(Ca)-SST標(biāo)定時(shí)能引起±2.7℃的SST偏差,比實(shí)測(cè)的SST變化(1.4℃)有較大的波動(dòng)(圖4),而約1.5%的m(Mg)/m(Ca)變化在計(jì)算珊瑚 m(Mg)/m(Ca)-SST標(biāo)定時(shí)只有±1.2℃的SST偏差(圖4)。但是由于海水的m(Sr)/m(Ca)個(gè)別異常值,使得SST有8～9℃的波動(dòng),而m(Mg)/m(Ca)的個(gè)別異常值卻只有2～4℃,說(shuō)明了海水的m(Sr)/m(Ca)變化對(duì)珊瑚溫度計(jì)的影響要明顯地強(qiáng)于m(Mg)/m(Ca)的變化,在重建古 SST時(shí)必須要考慮海水 m(Sr)/m(Ca)的波動(dòng)。

圖4 海水m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)變化對(duì)SST的影響Fig.4 The effect of m(Sr)/m(Ca)and m(Mg)/m(Ca)on SST in seawater

在全球范圍海水微量元素比值變化在地域空間上的差異對(duì)各溫度計(jì)的影響中 m(Sr)/m(Ca)研究較多[2,22]。de Villiers指出全球現(xiàn)代海水的m(Sr)/m(Ca)在空間上有 2%～3%的不同,且大洋深層海水m(Sr)/m(Ca)相對(duì)于表層變化更大,等同于珊瑚m(Sr)/m(Ca)得到的 SST 有 2～3.5℃的偏差[35]。Sun 則報(bào)道了全球主要珊瑚礁區(qū)海水 2.4%的 m(Sr)變化在計(jì)算m(Sr)/m(Ca)-SST標(biāo)定時(shí)能引起約4℃的SST變化[25]。對(duì)于超過(guò)30 ka的海水,m(Sr)/m(Ca)的可能變化達(dá)到 1%～3%,相當(dāng)于珊瑚 m(Sr)/m(Ca)溫度計(jì)的有效溫度變化2～6℃[19]。但是在局部珊瑚礁區(qū)(大堡礁的戴維斯島礁和邁密登島礁),海水 m(Sr)/m(Ca)變化較小,轉(zhuǎn)化為溫度差異僅為約 0.42℃[8,48]。許多研究顯示 m(Mg)/m(Ca)相對(duì)m(Sr)/m(Ca)來(lái)說(shuō)作為SST替代指標(biāo)的實(shí)用性較差[30,34,48],這意味著m(Mg)/ m(Ca)溫度計(jì)更容易受珊瑚的生理機(jī)能的波動(dòng)或是環(huán)境應(yīng)力的影響。已報(bào)道的器測(cè)海水的m(Mg)/ m(Ca)很少[18,36,41,49],很難全面地進(jìn)行珊瑚礁區(qū)海水m(Mg)/m(Ca)變化在地域空間上的差異對(duì)溫度計(jì)影響的對(duì)比分析。

2.3 珊瑚 m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)溫度計(jì)的校正

目前還沒(méi)有普遍被公認(rèn)的統(tǒng)一的珊瑚 m(Sr)/m(Ca)-SST、m(Mg)/m(Ca)-SST關(guān)系式[22,37],在不同區(qū)域建立的珊瑚微量元素溫度計(jì)之間很少達(dá)到一致,尤其是在近海岸珊瑚礁區(qū)m(Sr)/m(Ca)溫度計(jì)差異大于 2.5℃[50-51]。先前發(fā)表的珊瑚 m(Me)/m(Ca)溫度計(jì)只能運(yùn)用到特殊的且有限的區(qū)域(表2)。為了校正由于海水 m(Me)/m(Ca)變化在地域空間上的不同造成的m(Me)/m(Ca)溫度計(jì)的差異,根據(jù)Sun[25]類推出在不同站點(diǎn)建立的珊瑚 m(Me)/m(Ca)溫度計(jì)用三亞海水標(biāo)準(zhǔn)化后的 T校正= A[m(Me)/m(Ca)]珊瑚{2-[m(Me)/m(Ca)]已建立海水/[m(Me)/m(Ca)]三亞海水}＋B,與分配系數(shù)法D=[m(Me)/m(Ca)]珊瑚/[m(Me)/m(Ca)]海水[2,6]進(jìn)行比對(duì)分析。

校正后的珊瑚m(Sr)/m(Ca)溫度計(jì)標(biāo)定與韋剛健等[29]建立的三亞珊瑚 m(Sr)/m(Ca)溫度計(jì)對(duì)比(圖 5a,b),結(jié)果顯示珊瑚m(Sr)/m(Ca)-SST線性方程之間的偏差比未校正前有明顯的減少,尤其是在南海和東海各標(biāo)定中,對(duì)同一 m(Sr)/m(Ca)南海和東海站點(diǎn)的4個(gè)標(biāo)定(Fallon 等[45]除外)給出的 SST差值均≤2℃。用分配系數(shù)法來(lái)校正各標(biāo)定溫度計(jì)之間的差異(圖 5c),結(jié)果顯示大多數(shù)的珊瑚 D-SST線性方程之間的偏差比未校正前有一定的減少,在太平洋區(qū)域的3個(gè)站點(diǎn)[1-2,34]之間表現(xiàn)的尤為明顯,但卻與依據(jù)韋剛健等[29]重新標(biāo)定的D-SST溫度計(jì)之間的偏移量未見(jiàn)有明顯的減小,反而有微小的增大趨勢(shì),主要是由于三亞灣地區(qū)珊瑚的 m(Sr)/m(Ca)相對(duì)較低,而周邊海水的 m(Sr)/m(Ca)又普遍較高造成的。從圖 5中可以看出在給出的溫度 23～30℃范圍內(nèi)三亞灣珊瑚的 DSr,珊瑚值維持在 0.94～0.97,明顯地小于其他標(biāo)定(均值為1.06),表明了這種方法并不是適合所有站點(diǎn)。

表2 先前發(fā)表的珊瑚m(Me)/m(Ca)-SST溫度計(jì)標(biāo)定Tab.2 The calibrations of coral Me/Ca paleo-SST proxy published previously

總之,珊瑚礁區(qū) m(Sr)/m(Ca)溫度計(jì)的影響因素很多,除了海水的 m(Sr)/m(Ca)變化以外,珊瑚內(nèi)部生物因素(珊瑚種屬、生長(zhǎng)率和骨骼中微量元素濃度[6,29]、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境因素[52])和光照強(qiáng)度,補(bǔ)給微粒的組分[53],無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽的輸入[47],河流淡水的注入,大洋水流方式(上升流、環(huán)流、邊界涌流)[6,37]以及實(shí)驗(yàn)方法的不同(比如 SST、珊瑚樣品的取樣位置和測(cè)定方法[45,50]、樣品預(yù)處理方式[2,6]、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)誤差[22,34])等都可能會(huì)造成 m(Sr)/m(Ca)溫度計(jì)的干擾,必須綜合考慮來(lái)分析各珊瑚m(Sr)/m(Ca)溫度計(jì)差異的原因。

目前對(duì) m(Mg)/m(Ca)同 SST正相關(guān)關(guān)系存在兩種不同解釋[17,46]。Mg2+的活度隨著沉積流體和晶體表面組分的變化相當(dāng)敏感,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室 HNO3和H2O2的處理會(huì)有約0.3‰的丟失[7]。生物因素可能在控制珊瑚骨骼對(duì)Mg的吸收起著重要的作用[10-11,44],海水 m(Mg)/m(Ca)季節(jié)性的波動(dòng)也會(huì)影響m(Mg)/m(Ca)溫度計(jì)[21,37]。已報(bào)道的器測(cè)海水的m(Mg)/m(Ca)很少[18,36,41,49],很難進(jìn)行珊瑚礁區(qū)海水 m(Mg)/m(Ca)變化在地域空間上的差異對(duì)溫度計(jì)的影響。從m(Mg)/m(Ca)-SST標(biāo)定對(duì)比中(圖5d)可以看出在日本石恒島[7]和四國(guó)島[45]2個(gè)標(biāo)定與在三亞灣標(biāo)定的 m(Mg)/m(Ca)溫度計(jì)之間有較大的偏差,即使是在同一珊瑚礁區(qū)域的標(biāo)定[9]也與之有一定的偏移,可能主要是由不同的珊瑚內(nèi)在因素(種屬差異)(表2),生長(zhǎng)率或鈣化率變化[7,45]引起的。其他環(huán)境參數(shù)(溫度、鹽度,營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度和性質(zhì)(無(wú)機(jī)的或是有機(jī)的))[24,34]和生物作用因素(生物的新陳代謝,有性生殖等)[12,44]都能影響珊瑚骨骼的鈣化作用和微量元素組分,有效地影響m(Mg)/m(Ca)作為SST記錄的重建。

圖5 不同區(qū)域珊瑚m(Me)/m(Ca)-SST溫度計(jì)標(biāo)定對(duì)比Fig.5 Comparison of the coral Me/Ca-SST calibrations in different sites

3 結(jié)論

采用全譜直讀的 ICP-AES分析方法,測(cè)定了海南島南岸三亞灣海水2008年9月～2009年11月周間隔取樣的 Sr、Mg、Ca的含量 m(Sr)、m(Mg)、m(Ca),結(jié)果表明海水中 m(Sr)/m(Ca)變化與全球各大洋和主要珊瑚礁區(qū)海水都有明顯的高異常偏差,而它們之間的m(Mg)/m(Ca)變化的差異性卻較小。整體上三亞灣地區(qū)全年的海水 m(Sr)/m(Ca)變化趨勢(shì)與m(Mg)/m(Ca)相類似,但是在大部分春季和秋末冬初的月份里波動(dòng)變化幅度明顯比 m(Mg)/m(Ca)的較大,且體現(xiàn)了一定的差異性,可能是在春末夏初和秋末冬初的兩個(gè)過(guò)渡期里,三亞的強(qiáng)降雨和地表徑流共同作用引起的海水鹽度變化導(dǎo)致了兩者變化幅度的差異性。海水中約1.2%的m(Sr)/m(Ca)變化在計(jì)算珊瑚m(Sr)/m(Ca)-SST標(biāo)定時(shí)能引起±2.7℃的SST偏差,而約 1.5%的 m(Mg)/m(Ca)變化只有±1.2℃的 SST偏差,說(shuō)明海水的 m(Sr)/m(Ca)變化對(duì)珊瑚溫度計(jì)的影響要明顯地強(qiáng)于m(Mg)/m(Ca)的變化,在重建古SST時(shí)必須要考慮海水m(Sr)/m(Ca)的波動(dòng)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)不同站點(diǎn)建立的珊瑚 m(Sr)/m(Ca)溫度計(jì)進(jìn)行了重新校正,各標(biāo)定之間的偏差明顯地減小,但各不相同,南海和東海4個(gè)站點(diǎn)的SST差值均≤2℃。與分配系數(shù)法校正各標(biāo)定溫度計(jì)的對(duì)比分析,表明了利用珊瑚的 m(Sr)/m(Ca)、m(Mg)/m(Ca)重建古 SST記錄時(shí)必須綜合考慮包括海水微量元素比值變化在內(nèi)的各種影響因素對(duì)溫度計(jì)標(biāo)定的干擾。

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