第1章 绪论 1
1.1 人类活动与全球变暖 1
1.2 碳循环与热带驱动 3
1.3 碳循环与碳储库 8
1.4 研究内容 9
第2章 气候与碳循环数值模式 11
2.1 GCM模式发展历史 12
2.2 箱式模型简介 13
2.2.1 箱式模型原理 13
2.2.2 微分方程的数值解法 15
2.3 箱式模型研究进展 17
2.3.1 冰期—间冰期旋回研究 17
2.3.2 快速气候变化研究 19
2.3.3 碳同位素长周期研究 19
第3章 中新世暖期大洋碳储库的40万年周期模拟 20
3.1 概述 20
3.2 模型介绍 21
3.2.1 磷酸盐（PO3-4） 25
3.2.2 溶解无机碳（DIC） 27
3.2.3 碱度（ALK） 30
3.2.4 碳同位素（δ13C） 33
3.3 模拟结果 36
3.3.1 控制实验 36
3.3.2 风化输入强迫实验 38
3.3.3 营养盐输入强迫实验 40
3.3.4 风化与营养盐综合强迫实验 41
3.4 中新世暖期大洋碳循环 42
3.4.1 δ13C 40万年周期成因 42
3.4.2 δ13C模拟结果与偏心率相位关系 44
3.4.3 中新世暖期碳酸盐岩沉积 48
3.4.4 中新世暖期碳同位素重值事件的轨道驱动 51
3.5 本章小结 53
第4章 更新世1Ma以来大洋碳储库模拟 54
4.1 概述 54
4.2 模型描述 55
4.2.1 海洋与海冰模型 60
4.2.2 大气模型 63
4.2.3 冰盖模型 65
4.2.4 生物地球化学模型 66
4.3 模拟结果 67
4.3.1 封闭系统冰盖与碳循环模拟 68
4.3.2 开放系统冰盖与碳循环模拟 73
4.4 冰盖与大洋碳循环相互作用 77
4.4.1 冰盖变化的轨道驱动 77
4.4.2 大洋环流对冰盖变化的响应 77
4.4.3 冰盖与低纬过程相互作用的周期性变化 79
4.5 本章小结 82
第5章 晚上新世以来北半球冰盖扩张和气候转型的轨道驱动 83
5.1 概述 83
5.2 材料与方法 85
5.2.1 气候替代性指标 85
5.2.2 太阳辐射量及其计算 90
5.2.3 频谱分析方法 92
5.3 晚上新世以来气候转型期的地质记录响应 93
5.3.1 SST的长期变化 93
5.3.2 南大洋洋流变化 96
5.4 气候转型的轨道驱动 99
5.4.1 SST与δ18O谱分析结果 99
5.4.2 累积太阳辐射量与冰量和海表温度记录中的斜率周期 102
5.4.3 高纬太阳辐射、冰盖和赤道太平洋SST在斜率周期上的相关性 104
5.4.4 轨道尺度上东西赤道太平洋SST变化的相似性 105
5.4.5 斜率变幅驱动的气候转型 107
5.5 气候转型与碳循环 110
5.5.1 CO2估计 110
5.5.2 CO2与气候转型 111
5.5.3 SST与碳储库变化的偏心率长周期 113
5.6 本章小结 114
第6章 结论与展望 116
参考文献 121
后记 141