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臺灣西南地區 8700~8090 yr BP 之表層海水溫度變化

第三章、 結果與討論

3.6 珊瑚 Sr/Ca 比值估算出之海水溫度

3.6.1 臺灣西南地區 8700~8090 yr BP 之表層海水溫度變化

由本研究結果顯示,臺灣西南部地區(8700~8050 yr BP)之平均表層海 水溫度為 25.2℃,夏季平均溫為 27.3℃,冬季平均溫為 21.9℃。而根據現 代沿海彌陀浮標顯示(2014~2018),此研究區域海域平均海溫為 27℃,

季節性溫差為 6.4℃(24.1~30.5℃),相較於現今中央氣象局海象測報中 心彌陀浮標實測之平均海溫 27.0℃,本研究之平均海溫約低了 1.8℃,夏 季平均海溫比現今低了 3.2℃,冬季平均海溫則比現今低了 2.2℃,整體顯 示為一個降溫的趨勢。而南灣珊瑚化石(8100 yr BP)則顯示夏季比現今 暖 1℃,冬季比現代冷 2℃(Shen, 1996),其冬季結果與本研究類似,但 夏季本研究卻顯示為比現代海溫還要低的現象,推測可能為地區性及緯度 的差異所造成。

本研究將其海水表面溫度分為 9 個段落來做討論,以定年結果利用內插 法來判定其年代分別為第一段(8700 yr BP)、第二段(8640 yr BP)、第 三段(8595 yr BP)、第四段(8525 yr BP)、第五段(8400 yr BP)、第 六段(8350 yr BP)、第七段(8220 yr BP)、第八段(8200 yr BP)及第 九段(8090 yr BP),其整體趨勢主要為夏季有高低溫震盪的特徵。因 Sr/Ca 比值解析度沒氧同位素記錄高,故本研究以氧同位素之峰值所對照之 Sr/Ca 比值當作其海水表面溫度之冬、夏季溫度的指標,並根據氧同位素 記錄震盪週期判斷其生長年數(圖 3.6)。

段落 1 2 3 4 5 6 7 8 9 現代

8342±71 8156±36

Sample Number

8640 8595 8525 8400 8220 8200 8090

表 3.2 Sr/Ca 比值換算海水表面溫度之分段討論數據。

8350

8700

第一段 (8700 yr BP),平均溫為 32.3℃ (N=8),夏季均溫為 32.7℃ 年數則和前段相同;第四段(8525 yr BP),平均溫為 21.3(N=40),夏季 均溫 22.4℃(N=17),冬季均溫 18.6℃(N=10),年溫差 3.9℃,生長週期

總體而言,此 106 個生長週期共可分成 4 個大尺度的震盪週期(圖 3.7),

而其中第一段(8700 yr BP)及第五段(8400 yr BP),其年溫差為最小值 的 1.8℃以及最大值 10.3℃,原因可能為紀錄的生長週期較短(5 年及 4 年), 可供參考的海溫數據較少,導致有此溫差的出現。

本研究 8700~8090 yr BP 顯示在臺灣西南部全新世早期海溫顯示其波動 頻繁,年溫差變化若扣除生長週期較短的部分,則範圍為 3.9~7.4℃,推測 因軌道誘導改變,在 8000~9000 yr BP 太陽輻射北半球夏季增強了 8%,冬 季則減少了 8%,當時北半球日照量差異較現今大,而有比現今溫差(6.4℃)

還要高的特徵出現(COHMAP,1988; Berger & Loutre, 1991),而 8.2 千年 降溫事件在本研究則無明顯的記錄。

圖 3.7 臺灣西南部之表層海水溫度 8700~8090 yr BP 與現今海水溫度分布圖。菱形為夏季均溫,圓形為年均溫,三角形

夏季平均溫 年均溫 冬季平均溫

降溫趨勢 升溫趨勢

(yr BP)

氣候模擬指出至 8200 yr BP 開始夏季日照量增加,使七月溫度逐漸升溫,

至 8050~7550 yr BP 到達了最大值 (Renssen et al., 2012),北非自 9000 yr BP 以來,其氣候模擬降雨量、模擬植被覆蓋量、JJA(June-July-August)

於北緯 20°的日照量、薩哈拉的沉積物岩芯風積塵埃紀錄,皆也顯示出軌 道影響導致當時夏季日照量比現今強,至 5500 yr BP 才有大幅度的下降至 現今趨勢(Claussen et al., 1999;deMenocal et al., 2000),而位於南半球赤 道西太平洋的休恩半島(Huon Peninsula),其 8900 yr BP 及 7400 yr BP 的 微孔珊瑚紀錄,年平均溫分別為 24.2 與 22.9℃,顯示比現今還要低 2~3℃,

雖北半球夏季日照量增加,但對赤道太平洋地區則有遲緩影響的跡象。

若根據氧同位素震盪週期推估夏季珊瑚生長時間,有幾個震盪年顯示夏 季有較多的記錄,推測當時的夏季有較長的特徵,分別為第 14、27、30、

40、41、51、52、68、74、86 年(圖 3.4),與 8100 yr BP 南灣微孔珊瑚利 用生長速率推得結果相符(Shen, 1996)。

環顧整個東亞及西赤道太平洋地區全新世早期至今(圖 3.8),9000~8000 yr BP 在此高解析度下顯示其波動頻繁,整體比現今海溫還要低,但也有 幾個比現今還要高溫的時期,冬季屬較低溫與其他時期相比溫度範圍廣,

直至 7000~6000 yr BP 才顯得較穩定。

Modern

(CWB)

Huon

(McCullich et al., 1996)

Nanwan

(Shen, 1996)

Kikai island

(Morimoto et al., 2005)

Leizhou

(Yu et al., 2005)

Nanwan

(Sun, 1999)

Taoyuan

(Wu, 2012)

Kaohsiung

(T his study)

夏季平均溫

冬季平均溫 年均溫