苏干湖沉积物粒度组成记录尘暴事件的初步研究*

文章通过分析苏干湖表层沉积物、流域表层沉积物、大气降尘以及湖泊冰面囚固碎屑颗粒等的粒度组成,比较了流域地表沉积与湖泊沉积物粒度组成的差异和苏干湖表层沉积粒度组成的空间变化。初步认为苏干湖沉积物粗颗粒组分(>63μm)主要由风力搬运入湖,>63μm组分的含量可以用来指示研究区尘暴事件的演化。结合湖泊沉积岩芯纹层计数年龄,重建的1000年来尘暴演化历史显示,在1210A.D.之前尘暴事件较弱,且变化幅度较小;1210A.D.以来则表现出高频率或者高强度,其中13世纪上半叶以及17世纪的高值段与东部降尘变化历史一致。就气候变化的特征时段(中世纪暖期、小冰期等)而言,尘暴事件主要与气候变冷情况下较强的盛行风场有关;而极端干旱区有效湿度的增加可能有利于地表粉尘的释放,助长了尘暴事件的发生。     

史前人类探索、适应和定居青藏高原的历程及其阶段性讨论

系统梳理了近年来的考古发现与研究成果,总结出人类向青藏高原扩散直至定居的5个阶段性发展过程：古老型智人自中更新世晚期就开始了对高原的适应;现代智人于40~30 ka前已经开启了对高原腹地的探索;末次冰消期以来的气候转暖时段,细石器人群向高原大范围扩散,并在全新世早中期的活动更为频繁;粟作农业人群至少在5.2 ka前进入高原东部低海拔的河谷地带,在4.8 ka以后开始定居在高原东部3 000 m以上海拔的区域;3.5 ka以来麦作的传入和牧业经济的发展助力人群大规模定居高海拔区域。人类在向高原扩散和定居的过程中经历了漫长的生理与文化适应,但受限于当前考古发现与研究材料,史前狩猎采集、农业和牧业等人群在高原的时空分布、对高海拔环境的生理与行为适应﹑与低海拔人群和以藏族为主的现代高原人群之间的联系,以及高寒地区河谷农业和山地高原面游牧双重经济活动对高寒文明形成的支撑作用和高寒文明的普适性等问题仍需要深入研究,期待未来多学科交叉融合共同推动对这些问题的理解。     

世界史视角下青藏高原对我国的地缘安全 屏障作用

青藏高原不仅是自然地理上的地球第三极、世界屋脊,也是地缘政治上的一道安全屏障。目前关于青藏高原的历史地缘政治研究鲜少,与其战略价值不相称。本研究重点论述历史时期围绕青藏高原周边及其内部的政治地理事实,从中原王朝和高原地方政权两个不同视角,多尺度对比分析地理环境与地缘安全的关系,得出“青藏高原是我国的地缘安全屏障”这一结论。具体而言,它在历史上对来自中亚和南亚的威胁起到屏蔽或阻隔的作用。大高原的存在和不可逾越性——喜马拉雅山脉若是“城墙”,则青藏高原就是“城郭”——使得它对外部威胁起到阻挡入侵、对内起到新月形保护的作用,即地缘政治屏蔽效应。东亚大陆具有“背高原而面大海”的地理形便。这种形势直至近代新技术革命导致海洋势力的入侵而发生变化。不过,在可预见的时间里,青藏高原的地貌和地理环境不会发生根本改变。总之,青藏高原不仅是我国的生态安全屏障,也是我国的地缘政治安全屏障。中华文明长达两千年的相对安全发展,很大程度上得益于青藏高原的屏障功能。     

黑河230 a以来3～6月径流的变化

利用祁连山中段树木年轮资料,重建了黑河230a来春季至夏初(3～6月)的径流变化,发现枯水年与历史记载的相对干旱时期比较吻合,证明了重建结果的可靠性.230a来黑河3～6月径流的变化振幅在各时段强弱不同:19世纪初之前丰枯变化振幅强,19世纪中后期至20世纪初变化幅度减弱,20世纪20年代以来,丰枯变化幅度又趋于增强.在过去的230a,黑河3～6月径流以丰水为主,目前正处于相对枯水阶段.奇异谱分析表明,230a来3～6月径流具有明显的24a和3a周期.     

甘肃中部4000年前环境变化与古文化变迁

通过对甘肃中部黄土剖面孢粉和其他环境代用指标的分析,表明距今4000年前后气候迅速干凉化。粒度、有机质、孢粉和软体动物指示距今4000年以前夏季风总体强盛,气候湿润, 距今4000年后夏季风强烈退缩, 气候迅速变干。距今4000年的干旱在我国北方有普遍表现。气候的干旱化及其引起的环境变化对齐家文化晚期的面貌造成了明显的影响,原始农业衰落,畜牧经济占据主要地位,并使得齐家文化和辛店、寺洼文化之间出现了断层。     

黄土高原西部地区黄土粒度的环境指示意义

通常把>30μm颗粒含量作为冬季风的替代指标。对黄土高原西部地区的兰州九州台剖面、西宁土巷道剖面粒度主成分和聚类分析表明: >40μm颗粒的含量是黄土高原西部地区更为敏感的古冬季风替代指标, <2μm颗粒的含量的变化所指示的古气候意义可能与黄土高原中部地区不同。     

GIS技术和水热平衡模型在古湖泊水文重建研究中的应用--以石羊河流域为例

首次利用GIS技术并结合沉积学研究结果,计算全新世两个时段石羊河流域终闾湖泊的面积,建立石羊河流域水热平衡模型,进而恢复全新世两个时期的降水量。     

末次冰期-间冰期蒙古高原与黄土高原对全球变化的重要贡献

地球环境-气候系统的长周期变化是随日-地相对位置的周期性变化而变化的。但是仍有15%~20%的长周期变化没有得到解释。至于中短周期变化的机制,目前的解释仍然是众说纷纭。与北美冰盖动力相关的北大西洋洋面温度一直被认为是这些中短周期变化的调控仪。然而,赤道太平洋的长周期厄尔尼诺波动被表明是更为有效的调控仪。由于海洋研究的优势地位,陆地的相关研究近20~30 a来没有得到足够的重视。实际上,陆地下垫面控制的反射率的变化可能更有效地改变地球表面的能量平衡,从而导致全球性的变化。中亚的干旱、半干旱区范围的时空变化及其对大气粉尘的贡献很可能在中短周期的全球变化中起着举足轻重的作用,因为该区的南界和北界的变幅可达300~500 km。更为重要的是,作为地球上最有效的向大气输送粉尘的源区,蒙古高原和黄土高原可能很大程度地调控着大气中的CO₂含量,因此全球的温度也受到了调控。这个思路的逻辑是:干旱、半干旱区向大气输送含铁粉尘,此粉尘沉积于海洋;这些含铁粉尘控制着浅海的铁化肥供给。铁化肥的供给又控制着浅水中的固氮过程。固氮过程又控制着浅海的植物生产量。植物生产量通过储存碳和沉积碳(碳酸钙)来控制大气中的CO₂。     

末次冰消期以来兰州地区冬季风变化研究

研究发现,本次冰消期以来兰州地区大气风力发生了显著变化,全新世早中期大气风力最弱,随后大气风力回返到接近冰期的状况,约1300aB．P．开始大气风力再次减弱,现代是大气风力又一次增强时期;近地面风向有由西北向东北变化的趋势,是大气环流位置变化的结果。在总的变化背景下,大气风力具有约1500a的准周期。我们认为,间冰期季风中国的短尺度气候变化与冰期有差异,前者与低纬度地区联系更密切。     

不同时间尺度青海湖沉积物总有机碳对气候变化的敏感性

湖泊沉积物总有机碳（TOC）含量通常作为表征流域和湖泊生产力的指标,在亚洲季风区也常常被当作夏季风的代用指标,被广泛应用于气候与环境变化研究.本文梳理了过去千年、全新世以及冰期-间冰期时间尺度上青海湖沉积物TOC的变化特征,并探讨了其指示气候变化的敏感性与有效性.结果表明,过去千年青海湖沉积物TOC含量与区域暖季温度和降水表现出较为一致的周期性波动.通过对比全新世区域夏季温度、基于孢粉的降水定量重建结果,以及湖泊水位、风沙活动反映的湿度状况等,发现不能简单地将青海湖沉积物TOC含量或沉积通量作为夏季风强度或者季风降水强度的代用指标.青海湖沉积物TOC含量在冰期和间冰期表现出巨大的差异,指示了冰期-间冰期时间尺度上较大的温度与降水变幅.因此,不同地域条件及不同时间尺度下,湖泊沉积物TOC对气候变化的敏感性不同,将湖泊沉积物TOC含量作为亚洲夏季风的代用指标需要特别谨慎,特别是在高寒气候区.