青藏高原湖泊沉积研究及其进展

青藏高原湖泊沉积研究主要围绕青藏高原隆升和全球变化响应开展的。研究揭示了青藏高原隆升具有整体性、阶段性和后期加速性。中晚更新世以来和末次间冰期一冰期气候演化过程得到重建,并能够与冰芯和深海氧同位素记录对比;同时也存在MIS3阶段强烈暖湿和末次冰盛期冷湿等区域特征;新仙女木事件在湖泊沉积物也有明显记录。全新世研究表明青藏高原早期暖湿并经历冷事件,大暖期普遍出现高水位,后期气候向于冷化方向发展。湖泊沉积环境定量化重建也得到研究。青藏高原湖泊沉积应在高分辨率纹层沉积和环境指标定量分析基础理论方面加强研究。     

青藏高原湖泊沉积研究及其进展

青藏高原湖泊沉积研究主要围绕青藏高原隆升和全球变化响应开展的。研究揭示了青藏高原隆升具有整体性、阶段性和后期加速性。中晚更新世以来和末次间冰期-冰期气候演化过程得到重建,并能够与冰芯和深海氧同位素记录对比;同时也存在M IS3阶段强烈暖湿和末次冰盛期冷湿等区域特征;新仙女木事件在湖泊沉积物也有明显记录。全新世研究表明青藏高原早期暖湿并经历冷事件,大暖期普遍出现高水位,后期气候向干冷化方向发展。湖泊沉积环境定量化重建也得到研究。青藏高原湖泊沉积应在高分辨率纹层沉积和环境指标定量分析基础理论方面加强研究。     

气候不稳定性的重要发现：对国外冰芯研究进展的综述

冰芯分析使气候环境变化研究取得重大进展。最近格陵兰冰盖顶部的一对冰芯证实了末次冰期出现过多次冷暖时段的快速转换。ＧＲＩＰ冰芯还发现未闪间冰期盛期也为冷期所打断。安第斯山注芯提示了末次冰期热带气候变化之谜。过去被广泛接受的气候稳定的间冰斯和气候多变的冰斯的结论，以及恒温式热带冰期气候运转模式都面临挑战。     

15万年以来极地冰芯、黄土、深海沉积的对比研究与全球变化

由极地冰芯记录、中纬黄土记录和深海沉积记录的对比可得，１５万年以来全球变化的基本框架为：末次间冰期，从距今１４万年开始到约１２．５万年达鼎盛，可分为五个阶段，即冰芯中三次高温期夹两次低温期；黄土中三层古土壤夹两层黄土；深海沉积中三次高海面夹两次低海面。末次冰期，距今８万年到１万年，可分为三个阶段，早、晚冰段和中间的间冰段。早、晚冰段盛期气候寒冷程度相当，但晚冰段最低温持续期更长，造成海面比早期更低。中间的间冰段，至少可分为７个亚段，即４次暖期（４次弱成土古土壤）夹３次冷期。全新世与末次间冰期对比，总体气候变化较平缓。在上述基本框架中，近几年发现，在末次冰期存在许多短周期、高频快速变化事件。这些事件，温度变化幅度达７℃，变化速率为几年到几十年，对应的环境变化速率可能更快。这些事件的引发机理目前还不清楚，有待进一步研究。     

江苏兴化DS浅孔沉积物地球化学元素与粒度所揭示的古环境意义

选择位于东亚季风典型区的苏北盆地沉降中心附近湖沼沉积为研究对象,进行了AMS¹⁴C、粒度、地球化学元素的综合分析。分析表明,末次冰消期以来苏北盆地古气候经历了冷干、暖湿、温湿、冷暖波动剧烈、暖湿的变化过程。苏北盆地DS钻孔沉积物所揭示的气候变化与贵州董歌洞石笋氧同位素数据和格陵兰冰芯数据所揭示的气候变化总体变化趋势大体一致,但在一些细部上还是存在着差异,较好的响应了区域环境和全球气候变化。     

15万年以来中国黄土与南极冰芯环境演化记录的对比

中国黄土和南极冰芯各自记载了15万年以来环境演化的信息,通过两者的对比研究,可以揭示全球性环境变化的普遍特征和区域特点。对比表明:15万年以来,中国甘肃临夏北塬黄土剖面中磁化率反映的气候变化与南极Vostok站冰芯中δD反映的温度变化趋势非常相似,在以万年计的时间尺度内,所反映的气候变化趋势是一致的,但相同时段两者的变化幅度,特别是在距今14～8万年的末次间冰期期间,差别较大。     

萨拉乌苏河流域末次间冰期全球变化区域响应的主元素记录

萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面末次间冰期层系记录了8．5个风成的古砂丘砂与河湖相或／和古土壤构成的沉积旋回。通过对该层系主元素含量分布规律的分析，认为所述沉积旋回主要是由干湿寒暖气候旋回波动所致。研究亦表明，末次间冰期层系60LS～82S可进一步划分为5个层段，它们在时间和气候的主要阶段上与氧同位素5阶段中之5a、5b、5c、5d、5e诸亚段相近。不仅如此，若干反映冷干气候的风成砂丘砂堆积层位与末次间冰期GRIP冰芯δ^18O及西太平洋暖池planktonic δ^18O记录的冷凉事件，特别是与黄土高原记录的9次粉尘事件在时间上具有很好的对应关系。     

土壤颜色——一个可靠的气候变化代用指标

将研究剖面自上而下以2cm间隔采取的样品,烘干并研磨至小于45μm,此时,土壤的颜色将不再发生变化。将处理好的样品分别测土壤颜色指标亮度、红度和黄度,将测得的亮度、红度和黄度指标分MIS4、MIS3、MIS2和MIS14个阶段,通过与研究剖面的气候指标磁化率、粒度和CaCO_3在百年尺度、千年尺度上的对比分析,以及在万年尺度上与高纬格陵兰GRIP冰芯记录和反映全球冰量变化的SPECMAP曲线进行对比分析表明：土壤颜色指标作为气候变化的代用指标无论在百年尺度、千年尺度还是在万年尺度上均是可靠的,这种可靠性在末次冰期阶段表现得更为显著,这一结论是否适用于整个第四纪冰期间冰期旋回,尚需更多黄土剖面的研究事实来加以证明。     

青藏高原冰芯重建古气候研究进展分析

冰芯是重建古气候重要的信息载体,因具有分辨率高、保真性强、信息量大、时间尺度长等优点而成为研究热点。中国自1986 年在祁连山敦德获取第一支冰芯起,相继在青藏高原地区钻取了古里雅、马兰、达索普、普若岗日、东绒布等冰芯。本文重点回顾和总结了利用上述冰芯重建古气候的研究成果,分别论述了冰芯作为信息载体反映古气候的主要指标,包括氧同位素与温度、冰芯积累量与降水、大气气溶胶与古环境、微量元素与古环境、冰芯包裹体与古环境,以及冰芯内微生物与古环境的关系等。青藏高原地区冰芯对过去一些极端气候事件、中世纪暖期、小冰期、冰期—间冰期旋回、厄尔尼诺事件、太阳活动规律,以及工业革命以来的全球气候变暖均有不同程度的响应,但纬度差异导致青藏高原地区的响应机制有别于南北极地区;并进一步对比说明了受不同季风系统影响的冰芯在重建古气候上的异同。最后,基于当前研究状况,就加强多学科交叉与创新、新技术应用与代用指标开发、冰芯记录影响因素评估及量化模型构建等未来需要深入的研究方向进行了展望。     

萨拉乌苏河流域微量元素揭示的气候变化

根据毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域滴哨沟湾剖面中更新世晚期以来风成砂与河湖相互为叠覆的沉积记录,利用SPSS软件对P、V、Cr等16种微量元素及Rb/Sr和Sr/Ba比值进行了聚类和相关分析。结果表明：除Sr、Ba、Rb/Sr和Sr/Ba之外的P、V、Cr等14中微量元素反映的气候变化规律较好,其含量的峰值段对应河湖相沉积,而谷值段对应风成砂沉积。根据微量元素含量变化特征及其与地层的对应关系,将萨拉乌苏河流域中更新世晚期以来的气候变化划分为5个阶段：223～196 ka BP,气候温暖湿润,相当于黄土高原S2古土壤发育期;196～148 ka BP,气候干冷,相当于黄土高原L2黄土发育期,属倒数第二次冰期;148～75 ka BP,气候温暖湿润,对应末次间冰期;75～10 ka BP,气候干冷,对应末次冰期;10 ka BP以来,气候以温湿为主。各个阶段还有气候冷暖干湿波动变化。通过与深海氧同位素阶段,冰芯记录变化对比,发现本区气候变化与全球变化具有较好的一致性。     

青藏高原不同时段气候变化的研究综述

1 Introduction The annual mean world temperature increased by about 0.6℃ from the late 1800s to the 1980s (Wang, 1994). The global environmental change is marked with “global warming” and its possible effects on the ecosystem as well as the production …     

40 kaBP来亚非季风演化趋势及青藏高原泛湖期

基于18个黄土/古土壤序列 (黄土高原与青藏高原) 与27个湖泊沉积序列 (青藏高原、新疆、云南与赤道非洲及其以北的非洲季风区) 对比分析了东亚季风区、印度季风区与非洲季风区40 ka以来的区域环境演变特征。结果显示：上述区域在对应岁差周期的高太阳辐射阶段,也就是40~24 kaBP与14~4 kaBP分别经历了一次环境湿润期,而在末次冰期最盛期,除中国云南、青藏高原及新疆部分地区外,其他地区则较为干燥。青藏高原及其北侧的新疆区,40~24 kaBP比14~4 kaBP气候更为湿润,湖泊呈现40 ka以来的最高最大湖面,高原进入一次泛湖期。而非洲区及黄土高原,则与此相反;14~4 kaBP气候比40~24 kaBP更为湿润、适宜,湖面更高,成壤作用更强。40~24 kaBP,印度季风强盛,加强了对高原的水汽与潜热输送,同时,由于北方冰盖的存在,西风气流则相对南移,增加了对高原的影响,两种气流交互作用引起的强降水,可能是造成湖泊显著扩张的主要原因。     

A comparison of climate changes between Arctic and China in the last 600 years

A compilation of paleoclimate records from lake sediments, trees, ice cores, and historical documents provide a view of China and Arctic environmental changes in the last 600 years. Many of these changes have also been identified in sedimentary and geochemical signatures in deep-sea sediment cores from the North Atlantic Ocean, Arctic and Greenland and ice cores from the Qinghai-Tibet Plateau, confirming the linkage of environmental changes of different time scales between the Arctic and China. It is shown that the changes of precipitation, temperature and sea ice cover in Arctic were correlated with climate changes in China. This paper also developed a comparative research on the climate changes between Arctic and China both during the Little Ice Age (LIA) and the instrumental observation period. Cycles and trend of temperature variations during LIA and temperature and precipitation during the instrumental observation period are performed. We found some similarities and differences of environmental changes between Arctic and China.     

近600年来北极与中国气候变化的对比

A compilation of paleoclimate records from lake sediments, trees, ice cores, and historical documents provide a view of China and Arctic environmental changes in the last 600 years. Many of these changes have also been identified in sedimentary and geochemical signatures in deep-sea sediment cores from the North Atlantic Ocean, Arctic and Greenland and ice cores from the Qinghai-Tibet Plateau, confirming the linkage of environmental changes of different time scales between the Arctic and China. It is shown that the changes of precipitation, temperature and sea ice cover in Arctic were correlated with climate changes in China. This paper also developed a comparative research on the climate changes between Arctic and China both during the Little Ice Age (LIA) and the instrumental observation period. Cycles and trend of temperature variations during LIA and temperature and precipitation during the instrumental observation period are performed. We found some similarities and differences of environmental changes between Arctic and China.     

青藏高原黑碳气溶胶外源传输及气候效应模拟研究进展与展望

青藏高原毗邻全球大气污染物排放增长最快速的地区,受西风和南亚季风的影响,中亚、南亚等高原周边排放的污染物通过大气环流传输,进入高原并对其气候环境产生重要影响。观测事实表明：近几十年青藏高原东部和南部雪冰中黑碳含量呈显著上升趋势,这可能导致冰川加速融化和积雪持续时间缩短,最终影响青藏高原的水循环过程。前人对青藏高原黑碳的外源输送,特别是南亚大气污染物的贡献及其对高原气候、冰冻圈变化的影响,还没有较清晰和统一的认识。青藏高原污染物定点监测网络的发展及高分辨率区域气候—大气化学模式的应用,为定量评估高原污染物外源输送及气候效应提供了契机。本文在国家自然科学基金青年科学基金项目“南亚黑碳气溶胶跨境传输及其对青藏高原气候影响的数值模拟研究”的资助下,在以下三个方面取得了进展：①系统性论证了高分辨率区域气候—大气化学模式在高原的适用性,模拟了青藏高原及周边区域黑碳时空分布、传输和沉降过程;②揭示了污染物扩散的机制,评估了大气黑碳的气候及雪冰效应,并对比了自然源粉尘和人为源黑碳对青藏高原气候的影响;③定量估算了不同区域排放对高原黑碳外源输送的贡献率,其中来自南亚的黑碳对青藏高原外源输送的贡献率最高,在非季风期为61.3%,季风期为19.4%。本文揭示了外源输送黑碳对青藏高原气候的影响,为提高一带一路核心区冰冻圈与水资源的管理及预测能力,制定应对环境变化策略及国家气候外交谈判提供科学依据。     

Recent progress of glaciological studies in China

1IntroductionIn the early 1960s, glaciers in western China were classified into maritime- and continental-types by different glacial environment and physical characteristics (Shi and Xie, 1964). With extensive glaciological investigations in the western regions (Lanzhou Institute of Glaciology and Geocryology of CAS, 1988), Lai and Huang (1990) suggested a new classification of temperate, subpolar and quasipolar glaciers, corresponding to the maritime-, subcontinental- and extremely contin…     

Recent progress of glaciological studies in China

Glacier inventory compilation during the past 20 years and modifications of that for the Eastern Pamir and Banggong Lake indicate that there are 46,342 modern glaciers with a total area and volume of 59415 km2 and 5601 km3 respectively in China. These glaciers can be classified into maritime and continental (including sub-continental and extremely continental) types. Researches show that glaciers in China have been retreating since the Little Ice Age and the mass wastage was accelerated during the past 30 to 40 years. Being an important part of glaciological studies in China, ice core climatic and environmental studies on Tibetan Plateau and in the Antarctica have provided abundant, high resolution information about past climatic and environmental evolution over the Tibetan Plateau and Antarctica. Except for different parameters recorded in ice cores relating to climate and environment changes on Tibetan Plateau, records from ice cores extracted from different glaciers show that the discrepancies in climatic and environmental changes on the north and south parts of the plateau may be the consequence of different influencing effects from terrestrial and solar sources. Glaciological and meteorological phenomena imply that Lambert Glacier valley is an important boundary of climate in the east Antarctica, which is thought to be connected with cyclonic activities and Circum-polar Waves over the Antarctica.     

中国冰川研究进展

Glacier inventory compilation during the past 20 years and modifications of that for the Eastern Pamir and Banggong Lake indicate that there are 46,342 modern glaciers with a total area and volume of 59415 km^2 and 5601 km^3 respectively in China. These glaciers can be classified into maritime and continental (including sub-continental and extremely continental) types. Researches show that glaciers in China have been retreating since the Little Ice Age and the mass wastage was accelerated during the past 30 to 40 years. Being an important part of glaciological studies in China,ice core climatic and environmental studies on Tibetan Plateau and in the Antarctica have provided abundant, high resolution information about past climatic and environmental evolution over the Tibetan Plateau and Antarctica. Except for different parameters recorded in ice cores relating to climate and environment changes on Tibetan Plateau, records from ice cores extracted from different glaciers show that the discrepancies in climatic and environmental changes on the north and south parts of the plateau may be the consequence of different influencing effects from terrestrial and solar sources.Glaciological and meteorological phenomena imply that Lambert Glacier valley is an important boundary of climate in the east Antarctica, which is thought to be connected with cyclonic activities and Circum-polar Waves over the Antarctica.     

藏南羊卓雍错沉积物元素地球化学记录的过去2000年环境变化

以青藏高原南部的羊卓雍错（简称羊湖）沉积岩芯为研究对象,以较可靠的年代数据（ ²¹⁰Pb和AMS ¹⁴C交叉定年）为框架,基于高分辨率的元素地球化学记录,通过数理统计分析方法提取环境信息,结合粒度和磁化率,重建该地区过去2000年来的环境变化。结果显示,该区黑暗时代冷期（DCAP）和小冰期（LIA）气候较为寒冷,降水量较高;而中世纪暖期（MWP）和现代暖期（CWP）气候较为温暖,降水量较低,气候具有冷湿—暖干的特征。其中,重建的温度显示,中世纪暖期的温暖程度似乎持平甚至超过20世纪暖期;小冰期期间可能存在一次百年尺度的温暖事件,而17世纪和18世纪可能是过去2000中最寒冷的一段时期。分析发现,过去2000年以来青藏高原南部存在着冷湿—暖干的气候模式;过去2000年青藏高原南部地区温度的变化可能主要受到太阳辐射的影响,而小冰期期间西风环流的南移和增强可能是导致区域降水增加的重要因素。另外,该时期羊湖的湖泊水位的变化受温度和降水共同控制：当温度降低,降水增加时,湖泊水位上升,反之亦然。