2015, Vol.35
1 引言
冲绳海槽作为新生的弧后盆地,它是东海晚第四纪唯一保存有连续海相沉积物的盆地,由于接受长江、黄河等地陆源物质的影响,冲绳海槽具有较高的沉积速率,是研究高分辨率古气候变化及其对陆-海相互作用制约机制的理想场所[1, 2, 3, 4]。过去20多年来,冲绳海槽古环境研究有两个重点,其一是存在广泛争议的黑潮是否迁移出冲绳海槽[5];其二是全球性的气候事件在冲绳海槽的记录[6]以及冲绳海槽的局域性事件在全球气候变化中的解释[7]。台湾岛东北部兰阳河正对冲绳海槽西南端,由于其上游区丰富的降雨加之陡峭的地势,集水区土壤侵蚀率较高,使得兰阳河每年从台湾东北部输出1000万吨的冲积物进入宜兰外海[8],成为冲绳海槽南部一个重要的物质来源[9, 10]。
台风作为一种自然灾害,不仅会直接造成经济损失,台风带来的强降雨也会导致海水盐度降低、海水浊度和入海泥沙沉积速率的增加,加速沉积物的运输和沉积[11]。近几十年来台风活动有增频、加剧之趋势,使全球台风灾害所造成的损失剧增。随着全球变暖,未来台风活动的趋势性变化是气象气候学家共同关注的焦点。根据Walsh和Ryan[12]的研究,全球变暖会增加台风发生的频率;但部分学者[13]则认为现阶段台风或飓风特征的变化仍在自然范围内,未显示出受到全球变暖的显著影响;太平洋和大西洋海域强降雨台风的增加,或许受年代际震荡(decadaloscillation)影响更大[14]。
本文研究区位于台湾东北部海域,处在西北太平洋台风生成后的主要移动路径上[15]。每年平均有3~5个台风侵袭台湾并造成灾害,7~9月为台湾的台风季。过去十多年来,每年台风为台湾带来全年总降雨量的50%以上,但同时也造成了平均每年100亿以上的损失[16]。台湾岛每年向周围海域输送巨量沉积物,这其中通过暴雨期间河流的输送占据了绝大部分(约75%)[17]。短期的器测资料表明热带气旋活动的移动路径与ENSO活动直接相关[18, 19, 20],但由于台风实测资料年限太短,强台风活动周期已超过观测年限,而气候模型的模拟结果给出的台风情景又是大相径庭。这些都要求我们尽量延长台风活动的记录年限,并在全新世寻找今后全球气温继续升高、海面持续上升背景下台风活动规律的原型,为数值模拟提供概念和比较模型。
硅藻是一种常见的微体水生生物,广泛分布于水体环境中,在沉积物中含量丰富,具有种类多且容易区分和鉴定,对环境(如盐度、温度、水深等)变化反应灵敏等特征[21, 22]。因此,可以通过沉积物中硅藻组合特征的变化来推断相应的古海洋环境和古气候条件。本文试图利用硅藻主成分分析结果定量重建近1000年来台湾东北部海域的古台风记录并探讨其对冲绳海槽南部海洋环境的影响。
2 区域概况黑潮是作用于该区的主要流系,为北赤道洋流的一个分支,相对于附近的水体具有高温、高盐以及低初级生产力的特点[23, 24]。现今黑潮沿西太平洋往北流,其主流在流经东海大陆架边缘时受地形阻挡,主轴转往东北沿东海大陆架边缘行进,另一分支沿北棉花峡谷上冲至陆架区与东海海水混合,而后再分为两小支流,其中一支再度并入黑潮主流,另一小分支则呈逆时针方向流往棉花峡谷及基隆海谷之间,并入台湾东北外海的黑潮主流[25],如图1。
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图 1 MD05-2908孔站位图 Fig. 1 Location of Core MD05-2908 |
台湾东北外海区域，宜兰陆架以下的陆坡与南冲绳海槽衔接的海槽底部沉积速率最高，沉积速率在海槽中沿黑潮主轴的西缘由南向北递减[26]。宜兰陆架输出的沉积物为南冲绳海槽沉积物的主要来源之一，其他还有来自于棉花峡谷流往海槽的沉积物、 台湾东部地区随黑潮向北流入海槽的沉积物以及台湾海峡深水绕过台湾北部并入逆时针涡流的沉积物[27]。
宜兰平原坐落在台湾东北部，呈漏斗状且开口向海，冬季该平原受西伯利亚高压和阿留申低压控制，来自内陆的干冷风和来自海洋的冷湿风在台湾东北部交汇，在宜兰平原形成降雨[28]。相反，由于台湾中部山脉对西南季风的阻挡作用，宜兰平原夏季为全年的干季。根据台湾中央气象局1981～2010年30年的气候统计资料，台湾东北部宜兰的年降雨量集中在8～11月。
3 材料与方法 3.1 硅藻分析MD05-2908孔(24°48.04′N，122°29.35′E) 为2005年中法国际合作IMAGES155航次于台湾东北角的冲绳海槽南部所钻取的柱状岩芯。该孔位于黑潮拐弯流入冲绳海槽处( 图1)，水深1276m，柱长34.2m，无明显浊流沉积。
本文对MD05-2908孔上部2～746cm段共采集了86个样品，平均采样间隔约为9cm。硅藻样品按H?kansson[29]的方法处理，先加入10 ％ 的盐酸去除钙质，然后用蒸馏水洗净，再加入30 ％ 的双氧水在恒温60℃下水浴加热1～2小时直至沉积物呈灰白色，以去除沉积物中的有机质，洗净后用Naphrax胶制片，然后在1000倍徕卡油镜下进行属种鉴定，每个样品至少计数300个硅藻壳面(Chaetoceros休眠孢子除外)。
3.2 年代框架MD05-2908孔测年由美国Woods Hole海洋研究所AMS 14C 年代测试中心完成。为避免再沉积壳体和异地壳的加入，测年材料均采用18～20mg，个体直径大于154μm的浮游有孔虫Globigerinoides ruber和G. sacculifer混合洁净壳体。所有 14C 年龄都利用OxCal v.4.1软件[30]和Marine09数据库[31]校准到日历年龄(a B.P.)( 表1)。
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表 1 MD05-2908孔的AMS 14C年龄以及校正年龄 Tab.1 Calibrated 14C ages and age controlled points used for the age model of Core MD05-2908 |
MD05-2908孔年代模式的建立基于6个AMS 14C 测年数据控制点( 表1)，控制点之间的年代序列采用逐次线性内插法求得，控制点以外采取线性外推法计算。该孔AMS 14C 测年数据显示出较好的结果，没有发生明显地层倒转，与岩性显示结果一致。通过校正，MD05-2908孔沉积年龄为1045a B.P.( 图2)； 样品的平均分辨率约为12年。
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图 2 MD05-2908孔深度-年代模型图 Fig. 2 Calibrated age-depth model for Core MD05-2908. Calibrated radiocarbon dates (Table 1) are shown with ±1σ error bars |
主成分分析是将原来多个实测变量转换为少数几个综合指标的多元统计分析方法，是一种数据降维处理技术，尤其适用于针对大量实测数据挖掘其中主要信息的研究工作。在利用少数综合指标来替代原来多个变量时，既要使这些较少的综合指标能尽量多地反映原有变量所反映的信息，同时要使它们彼此之间独立。本文主成分分析所采用的软件为Canoco，计算所得各主成分特征值代表了该主成分对所有硅藻属种变量总方差的贡献率。前4个主成分的特征值分别为0.433，0.185，0.097和0.043，对总方差的累计贡献率达到75.8 ％ 。其中，主成分一和主成分二对总方差贡献率达到了61.8 ％ ，表明这两个主成分综合指标能代表原有属种变量所反映环境信息的主要部分。
4 冲绳海槽南部主要硅藻属种及其环境意义在MD05-2908孔86个沉积物硅藻样品中，共鉴定出硅藻种属109种(其中在所有样品中只出现过一次或两次，且含量 < 1 ％ 的硅藻种被归到对应的属里便于数据的统计分析)。菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)是MD05-2908孔中最为丰富的硅藻种类，且在各样品中百分含量高达22.7 ％ ～55.2 ％ ； 此外，数量较多的种类还包括Cyclotella striata、 Cyclotella stylorum、 Cyclotella spp.、 Rhizosolenia bergonii、 Thalassionema frauenfeldii、 Thalassiosira oestrupii、 Diploneis bombus、 Diploneis suborbicularis、 Azpeitia nodulifera、 Nitzschia bicapitata、 Azpeitia neocrenulata、 Azpeitia africanus、 Paralia sulcata、 Fragilaria spp. 和Alveus marina( 图3)。硅藻百分含量组合分布图已另文发表[32]。
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图 3 冲绳海槽南部主要硅藻属种 硅藻标本保存在华东师范大学河口海岸学国家重点实验室； 图版均为1000倍光学显微镜下照片 1. Diploneis suborbicularis(近圆双壁藻)； 2. Thalassionema nitzschioides(菱形海线藻)； 3. Thalassionema nitzschioides var. parva(菱形海线藻小型变种)； 4. Paralia sulcata(具槽直链藻)； 5. Rhizosolenia bergonii(伯氏根管藻)； 6. Azpeitia nodulifera(结节心孔藻)； 7. Amphora spp.(双眉藻属)； 8. Cyclotella striata(条纹小环藻)；9. Fragilaria spp.(脆杆藻属) Fig. 3 Dominant diatom species in the Southern Okinawa Trough |
T. nitzschioides为世界性种类，除南北两极地区以外，自赤道到高纬地区海洋均有分布[33]； Jousé等[34]在研究太平洋表层沉积硅藻分布时发现它是亚热带，尤其是 40°～23°N太平洋表层沉积硅藻组合的主要组成成分。该种广泛见于我国的南海、 东海、 黄海和渤海以及日本海等海域[35]。黄元辉等[36]分析了西太平洋边缘海表层沉积物中T. nitzschioide的百分含量分布与冬季海水表层温度(SSTw)的关系，结果亦证实了该种的广温、 广布性。
Cyclotella属主要包括C. striata和C. stylorum两种。C. striata是常见的半咸水种类且经常出现在河口地区[21]。在中国近海，主要分布于滨海-潮间带区[37]，常在大型河口的冲刷作用下被携带至深海沉积，曾被证明是南海常见的沿岸流指示种[38]。C. stylorum亦为沿岸种类，主要生活在暖水或南温带地区[33]，属广温性潮间带种。在我国北黄海沿岸、 黄海、 东海及南海北部湾等地区均有记录[39]。根据Jiang等[40]对南海表层沉积硅藻的研究，认为这两种硅藻在南海海区百分含量的变化可作为沿岸水对海区影响强弱的标志，进而作为研究海水盐度变化的指示种。
Diploneis 属主要包括D.bombus和D.suborbicularis。 该两种均为世界性沿岸种，自热带至寒带皆有分布[21, 41]，在我国沿海地区也都有分布[41]。在南海表层沉积物中，这两种硅藻主要见于南海西部、 北部沿岸海区以及南部浅海区[38]。
R. bergonii为典型的热带浮游种，主要分布在赤道、 热带海洋中[22, 34]，在中低纬度太平洋及大西洋海域也曾有记录[39, 42]，在我国东海、 南海一带均有记录[39]。Al. marina与R. bergonii生态环境相似，也主要分布于赤道、 热带海洋中，是暖水海洋浮游硅藻的重要组成成分[22, 34]，该种在我国南海、 冲绳海槽等地有广泛分布[42]。A.nodulifera，A.neocrenulata和A. africanus也是典型的热带浮游硅藻，主要分布在印度洋、 爪哇海、 赤道太平洋、 赤道印度洋及北大西洋暖流流经的欧洲沿海等地区[22, 34, 42]。我国南海及东海黑潮流经的海区也有广泛分布[40, 42]，蓝东兆等[43, 44]对冲绳海槽表层及柱状沉积硅藻的研究亦发现了它们的存在。
Fragilaria属多营附生和底栖生活，是典型的淡水属种[45]，常见于浅水沼泽和小型水体沿岸带[46]，喜缓流，不过在波浪、 水流等外力作用下也会变成偶然性浮游类型[47]。Chen等[48]在台湾北部鸳鸯湖及鸭池的硅藻研究中也发现了Fragilaria属。由于淡水种硅藻不能在盐度高的海水中存活，且研究区离台湾东北部海岸仅有70km左右，因此，MD05-2908孔沉积物中的淡水硅藻只可能来源于台湾东北部兰阳河的直接输入；再者研究区的水深为1276m，研究区沉积物中的淡水硅藻只有在强降雨的情况下才有可能被搬运至此。
已有研究亦表明[49]，在台风暴雨期间兰阳河所输出的沉积物将被快速传输至研究区，使得该区的沉积通量大为增加。Li等[50]对MD05-2908孔沉积物粗颗粒组分( >63μm) 的提取结果显示，研究区沉积物皆以细颗粒的粘土与粉砂质为主，粗颗粒组分所占比重总体不到5 ％ 。台湾岛东北部丰富的降雨量使得宜兰境内的兰阳河可以携带大量陆源物质进入宜兰陆架并进一步向冲绳海槽输运，成为研究区重要的物质来源。
5 结果与讨论 5.1 主成分分析结果由于第一和第二主成分对所有属种变量总方差的累计贡献率已达到了61.8 ％ ，而其余主成分贡献率均较小，故本文认为第一和第二主成分可以解释包含在所有属种数据中的大部分信息，可通过对第一和第二主成分所代表的环境意义的研究，来获取研究区域主要的环境变化信息。在主成分属种载荷图中，主要的硅藻种类通过矢量的形式表示，而主成分一和二则分别由横纵坐标轴(轴一和轴二)来表示。矢量的长短与其代表的硅藻种类丰富程度呈正比。各矢量间及其与坐标轴之间的夹角代表了属种之间以及属种与各主成分之间的相关性，夹角为90°时，表明两者间无明显相关性，夹角小于或大于90°则分别表示两者呈正相关或负相关关系。
如图4所示，淡水种Fragilaria spp. 和Amphora spp. 等属种分布于主成分载荷图的右侧，与轴一成明显的正相关关系。除此之外，亚热带种N. bicapitata和T. frauenfeldii也与轴一有明显的正相关关系。沿岸种C. striata、 C. stylorum和D. bombus以及黑潮暖流指示种A. nodulifera、 R. bergonii和A. africanus在图4中分布相对集中，它们分布于主成分载荷图的左侧，与轴一呈明显的负相关关系。研究表明上述几种硅藻主要分布在受沿岸流以及黑潮暖流影响的海域。淡水种Fragilaria spp. 和Amphora spp. 与黑潮指示种A. nodulifera、 R. bergonii和A. africanus的夹角均大于 90°，表明淡水种与黑潮指示种呈负相关关系。
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图 4 主成分分析属种载荷图 Fig. 4 Principal Component Analysis(PCA)taxa scatter diagram of axis 1 against axis 2 |
根据以上各硅藻属种与轴一之间的相关关系，不难看出主成分一具有显著的环境指示意义。如 图4所示，淡水硅藻在轴一得分较高，而黑潮暖流指示种得分则较低，表明轴一可用来反映台湾东北部河流的入海径流量变化，故可以把主成分一作为反映台湾东北部降雨强度的指标。
由图4可知，轴二主要与T. nitzschioides，T. frauenfeldii，Al. marina和Amphora spp. 呈正相关，其中T. nitzschioides和T. frauenfeldii为亚热带广布种，Al. marina为典型的赤道浮游种，Amphora spp. 则为淡水硅藻。C.striata、 C.stylorum和D.bombus以及A.nodulifera、 R.bergonii、 A.africanus以及P.sulcata与轴二呈负相关关系，其中C. striata、 C. stylorum和D. bombus为沿岸种，A. nodulifera、 R. bergonii和 A. africanus为黑潮暖流指示种，而P. sulcata为浅海种。故本文无法确定主成分二的环境指示意义。
5.2 近1000年以来台湾东北部古台风记录利用硅藻各属种在主成分一上的得分，计算MD05-2908孔沉积物样品中各属种含量的加权平均值，得到各样品在主成分一上的得分( 图5a)，可用于评估1000年以来台湾东北部强降雨事件发生的频率及冲绳海槽南部海洋环境的变化情况。根据Chen等[51]的研究，台湾东北部的降雨主要来源于台风降雨；此外，Hsu等[49]的研究也显示，雨季时台湾东部河流携带大量陆源物质入海，在特大降雨事件发生的时候，这些陆源物质可能被快速冲入冲绳海槽南部；已有研究显示[17, 52]，台湾岛每年向周围海域输送的巨量沉积物中，通过暴风雨期间河流的输送占据了绝大部分(约75 ％ )。本文研究区离海岸仅有70km，在台风暴雨期间，兰阳河的输出物能快速运移到冲绳海槽南岸。因此，台湾东北部台风降雨导致的入海径流量的突然增强，是引起研究区淡水硅藻含量变化的原因。本文试图采用各样品在主成分一上的得分来反映近1000年以来台湾东北部的古台风记录。如 图5a所示，1000年以来各样品在主成分一上的得分波动增加，在1500～1800A .D . 期间达到峰值，该时期对应小冰期(LIA)，表明小冰期期间，台湾东北部兰阳河径流量增大，对研究区的冲淡作用增强。
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图 5 冲绳海槽南部MD05-2908孔1000年以来的台风记录(a)、 淡水硅藻种含量变化(b)、 夏季海水表层盐度变化(c)[32]以及台湾降水异常(d)[53] Fig. 5 Changes in typhoon precipitation in northeastern Taiwan reflected by the present diatom record(sample scores of axis 1)(a)， and its comparison with changes in abundance of freshwater species(b)， summer sea-surface salinity of Core MD05-2908[32](c)， and precipitation anomaly in Taiwan[53](d)during the last millennium |
通过对比MD05-2908孔各样品在主成分一上的得分( 图5a)与该孔淡水硅藻含量的变化( 图5b)，可以发现当主成分轴一上的得分较高时，表明当时台湾东北部台风增强导致降雨增加，从而使得当地河流入海径流量增加，引起南冲绳海槽海水盐度降低，进而使得沉积物中淡水硅藻含量相对丰富； 反之，在主成分轴一上的得分较低时，表明当时台湾东北部台风降雨减弱，河流入海径流量较小，对南冲绳海槽海水盐度的影响较小，使得样品中淡水种含量也较少。以上结果均与研究区近1000年来的夏季海水表层盐度变化[32]( 图5c)以及模型重建的台湾降雨量异常结果[53]( 图5d)相吻合，进一步验证了硅藻作为代用指标，用来反映台湾东北部古台风记录的可行性。
MD05-2908孔各样品在主成分一上的得分与台湾降水异常之间的交叉相关分析结果( 图6)显示，两者的最大相关系数约为0.23，表明MD05-2908孔淡水硅藻含量变化反映的台湾东北部台风降雨强度与台湾近1000年来的降水异常有较好的相关性。相关系数最大值出现在-2时间单位上( 图6)，说明后者是引起前者变化的原因，即台湾降水正异常导致研究区域淡水硅藻含量增加，反之则反。
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图 6 MD05-2908孔1000年以来的台风记录与台湾降水异常[53]的交叉相关分析 Fig. 6 Cross correlation between typhoon precipitation in northeastern Taiwan reflected by the present diatom record (sample scores of axis 1)and precipitation anomaly in Taiwan[53] during the last millennium |
此外，从 图4可以看出，淡水种Fragilaria spp. 和Amphora spp. 与黑潮指示种A. nodulifera、R. bergonii和A. africanus的夹角均大于 90°，表明淡水种与黑潮指示种呈负相关关系。这表明当台湾东北部海域台风降雨增强时，河流入海径流量增加，黑潮对冲绳海槽南部影响较弱； 而台风降雨减少时，台湾东北部河流入海径流量减少，黑潮对研究区域的影响则增强。其作用机制，还有待进一步研究。
5.3 区域对比与讨论通过比较本文利用硅藻主成分分析法重建的台湾东北部古台风记录(各样品在主成分一上的得分)( 图7a)与历史资料记载的中国南方935年以来的台风登陆资料[54]( 图7c)，可以发现二者有很好的对应关系。Liu等[54]通过对中国南方台风的趋势性变化分析发现其存在约50年的变化周期，认为这可能与太平洋年代际振荡(PDO)有关。
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图 7 MD05-2908孔主成分一样品得分(a)、 台湾东北部湖泊沉积物粒径记录(b)[28]及广东台风登陆(c)[54]的古台风演变 Fig. 7 Comparison of the present diatom record(sample scores of axis 1)with grain size record in Dahu Lake in northeastern Taiwan[28] and typhoon landfall in Guangdong[54] |
Chen等[28]利用台湾东北部大湖湖泊沉积物中K/Rb的变化来指示古台风发生的频率，研究发现拉尼娜现象发生时台湾东北部台风频发，且最近的强台风发生于1400A .D . 以后( 图7b)； Chen等[28]的研究同时也反映了台湾东北部大湖沉积物粒径变化对广东附近的台风登陆响应灵敏( 图7b)。南海台风的登陆给台湾东北部带来大量降水，从而增大了台湾东北部河流的入海径流量，将淡水硅藻带入南冲绳海槽沉积。这与研究区域各样品在主成分一上的得分反映的1450A .D . 以来台风活动频繁给台湾东北部带来强降雨，从而导致河流对南冲绳海槽的冲淡作用显著增强有很好的对应关系。
此外，福建仙山泥炭钻孔的正构烷烃记录显示该地区在1450～1640A .D . 期间气候湿润[55]。已有研究亦发现兰阳河上游在1450～1550A .D . 年间发育了很多大大小小的河流阶地，证明这个时期台湾遭遇过超级台风的袭击。台湾东北部宜兰平原南部丸山遗址的地层资料显示[56, 57]，当地的史前古器物在1200～1650A .D . 期间出现过再沉积现象，很可能与中国南方当时台风登陆频繁和洪水事件频发有关。这也与1450A .D . 以来研究区各样品在主成分上的得分反映的台湾东北部河流对南冲绳海槽的冲淡作用增强相呼应( 图7a)。台湾北部湖泊沉积物的硅藻记录及地球化学指标分析显示，1490～2000A .D . 期间台湾北部存在4个10年尺度的强降雨期，均发生在1500A .D . 以后，分别为1660A .D .、 1730A .D .、 1820A .D . 和1920A .D .，对应于小冰期，这4次强降雨事件被认为与小冰期期间台风发生频率增加有关[58]。Yan等[59]的研究亦显示南海地区1400～1850A .D . 为强降雨期； 余凤玲等[60]的研究表明，洪水沉积指示的台风事件和实际观测的强台风有较好的对应关系，并且有显著的50年和120年周期。因此，我们推测小冰期期间西太平洋湿润和东赤道太平洋干旱的气候条件，即强拉尼娜现象，很可能是引起台湾北部及中国南方台风降雨增加的主要原因。此外，作为气候变化的主导因素之一，太阳辐射在10年到几十年尺度上影响着亚洲季风和印度季风的强度变化[61, 62, 63, 64, 65, 66]。太阳辐射增强导致夏季风增强，同时台风活动也越频繁[67]。
从MD05-2908孔各样品在主成分一上的得分反映的台湾东北部台风降雨强度( 图7a)可以看出，近1000年来存在5次台风强降雨事件，分别为1040A .D .、 1310A .D .、 1530A .D .、 1690A .D . 和1900A .D .，重现周期为160～270年，平均为215年。Yu等[11]根据南沙群岛珊瑚礁记录重建了过去1000年来的6次强台风活动，并推算强台风活动的重现周期为110～240年，与MD05-2908孔各样品在主成分一上的得分反映的台风周期存在一定差异性。海气耦合环流系统(CGCM)模型模拟结果[68]以及近期气象观测资料[69, 70]显示，台风活动的路径与ENSO活动密切相关。相关研究也表明在北大西洋，热带气旋出现的频率随拉尼娜活动的增加而增加[71, 72]，台湾的台风记录亦如此[28]。其原因在于，拉尼娜年时暖池开始向西太平洋收缩，西北太平洋副热带高压增强，台风路径则向中国南方推进[12]。
6 结论(1)利用主成分分析法对冲绳海槽南部MD05-2908孔沉积物硅藻数据的研究发现，主成分一主要与淡水硅藻呈正相关关系，而与沿岸种、 黑潮暖流指示种呈负相关关系，这表明主成分一可近似作为台湾东北部台风降雨量的指标，用于指示古台风发生频率的变化，更进一步指示近1000年来台湾东北部河流径流量对冲绳海槽南部海洋环境的影响情况。
(2)分析86个沉积物样品在主成分一上的得分情况发现，1000年以来台湾东北部台风降雨量波动增加并在1450A .D . 左右达到峰值。台风活动增强导致台湾东北部强降雨事件增加，从而使得当地河流的入海径流量增加，影响冲绳海槽南部海域的海水盐度。小冰期期间台风降雨的增强与当时的强拉尼娜活动有关。
(3)主成分分析法重建的近1000年来台湾东北部台风降雨记录与台湾湖泊记录反映的台风记录，以及文献资料记载的广东台风登陆情况有良好的对应关系，再次验证了利用沉积物各样品在主成分一上的得分作为反映台湾东北部台风降雨的指标具有可行性。
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Abstract
The sedimentary record studied for the present paper is from the MD05-2908 gravity core(24°48.04'N, 122°29.35'E, 1276m water depth)retrieved on the R/V Marion Dufresne IMAGES XII cruise in 2005 on the continental slope of the SOT.The sediments are mainly composed of nearly homogenous dark grey hemipelagic clay and fine silt.No visible turbidites or tephra layers were found.A total of 86 samples with 9cm sampling iutervals, collected from 2cm to 746cm of the core were analyzed for diatom contents.Six AMS 14C ages were obtained from the planktonic foraminiferal species Globigerinoides ruber and G.sacculifer at the AMS 14C Dating Centre at the Woods Hole Oceanographic Institution, Massachusetts, USA.The calibrated age is 1045a B.P.
The dominant taxa in the studied core record of MD05-2908 are Thalassionema nitzschioides, Nitzschia bicapitata, Cyclotella striata, Cyclotella stylorum, Diploneis bombus, Diploneis suborbicularis, Azpeitia nodulifera, Rhizosolenia bergonii, Alveus marina, Fragilaria spp.and Amphora spp.
In this paper, a high-resolution diatom record from Core MD05-2908 revealed typhoon precipitation in northeastern Taiwan and paleoceanographic changes in the Southern Okinawa Trough during the last millennium by Principal Component Analysis(PCA).In a PCA species plot, the species are represented by vectors and positioned based on their scores related to the ordination axes.The first two axes accounted for 61.8 % (λ1=0.433, λ2=0.185)of the variation in diatom components.Results show that axis 1 is positively correlated with the relatively freshwater species Fragilaria spp.and Amphora spp., but negatively correlated to the Kuroshio indicator species A.nodulifera, R.bergonii, A.africana and A.neocrenulata. Thus, the sample scores on axis 1 can represent changes in typhoon precipitation in northeastern Taiwan, and reflect changes in river discharge into the Southern Okinawa Trough.Good coherence between sample scores and changes in abundance of freshwater species, and summer sea-surface salinity in Core MD05-2908 supports that diatom records are potentially a valuable tool for quantitative reconstruction of palaeo-typhoon.
Fluctuate increase in typhoon precipitation based on sample scores on axis 1, reflects strengthened river discharge into the study area over the last millennium, with the maximum discharge occuring at 1450A.D.Five high typhoon precipitation events occurred in 1040A.D., 1310A.D., 1530A.D., 1690A.D., and 1900A.D., respectively, with an average 215-year cycle(160~270 years).High typhoon rainfall during the LIA may be ascribed to strengthened La Nia activity in the Northwest Pacific Ocean.Changes in typhoon rainfall in northeastern Taiwan are consistent with the history of typhoon landfalls in Guangdong and grain size record in northern Taiwan.