末次盛冰期以来全球湿润状况的地质证据——全球古湖泊数据库及其湖水位变化的大尺度时空分析

介绍了正在建设中的全球湖泊数据库的情况,以及该数据库的水位资料所反映的晚更新世末期以来全球湿润状况的变化。通过大尺度湖水位变化的时空分析,结果显示当今湖泊水位状态较历史时期而言,位于低纬干旱或半干旱地区的湖泊水位较低,而中纬及高纬湿润地区的湖泊水位较高。自末次冰盛期以来,北美大陆中南部地区湖泊水位自高至低,反映出该地区气候条件由湿变干,至早、中全新世达最干旱。而在非洲及南亚季风地区,冷期偏干,暖期偏湿。特别是在早、中全新世的温暖时期,为历史上最湿润时期。北半球中纬度地带的气候干湿变化与北半球冰盖的存在及其消融导致的西风带的南北摆动有关;而北半球季风区在早、中全新世出现的高潮面与北半球夏季辐射的增加有密切联系。     

全球晚第四纪湖泊数据库的研究

湖泊水位升降反映了流域降水与蒸发的水量平衡变化,古湖泊变化能够提供晚第四经以来降水和湿度变化的气候信息,区域性湖泊水位的同步变化可以过滤掉个别湖泊受局部地域影响的水面变动,从而反应出较大范围的气候变化,建立区域性乃至全球性的古湖泊数据库反映这样的客观要求,目前,湖泊数据库大陆尺度上恢复晚第四纪以来大气环流类型和在对比全球古大气环流模型中发挥着积极作用,本文通过作者近年来对对欧洲古湖泊数据库的研究,     

东亚小冰期气候形成中太阳辐射和火山灰作用的敏感性试验

利用最新的太阳辐射变化资料和火山灰记录通过气候模式的模拟试验来探讨小冰期气候的形成因子 ,并揭示其动力学机制 .模拟结果较好地反映了在太阳辐射和火山灰作用下典型小冰期东亚地区的温度和降水变化 .主要结论是 :在小冰期典型强迫条件下 ,欧亚大陆年平均温度普遍降低 ,且具有明显的区域差异 ,高纬度降温幅度大于低纬度 ,冬季降温幅度大于夏季 .我国长江流域以北的广大地区的降温幅度在 0 .2 - 0 .4℃之间 .不同季风区对火山灰和太阳辐射变化具有不同的响应 .东南季风控制的地区 (如我国的华东、华南地区 )降水明显减少 ,年平均减少幅度在 0 .5 - 1.5mm/d之间 ,西风和西南季风控制的广大地区降水几乎持平或略增 ,最大年均增幅小于0 .5mm/d .这与历史证据和自然记录资料是一致的     

青藏高原兹格塘错流域50年来湖泊水量对气候变化响应的模拟研究

运用数值模拟建立青藏高原兹格塘错流域土壤、植被、气候等的空间和属性数据库;接着,借助分布式流域尺度水文模型(SWAT模型),对兹格塘错1956—2006年间的流量进行模拟实验;最后,反演50年来兹格塘错流域水文过程,测试流域温度、降水和蒸发组合的敏感因子对湖泊水量变化的效应,探讨50年来湖泊水量对气候变化的响应。模拟实验的边界条件设置为自然地形、土壤、植被覆盖,其中土壤资料包括有机质含量、粒径等理化参数。模拟结果表明:兹格塘错的年平均流量为6.3m3/s,流量高峰集中在8月至10月,并且由于融雪补给的关系,3月出现另一个流量高峰;模拟结果与遥感解译所得到的结果吻合较好。敏感实验表明:兹格塘错流域内温度、降水和蒸发组合的敏感因子实验具有高原特征,即高原湖泊的水文过程和湖泊流量变化有着较为敏感的响应关系;兹格塘错流量受降水的影响最大,随着降水的增加,流量有所增加;在温度升高的情况下,流域蒸发量增加速度大,兹格塘错流量增加的效应不明显,而在冷湿模式下,流域蒸发量降低,兹格塘错流量增加显著。     

太湖流域营养盐产量演变和趋势的数值模拟研究

认识流域湖泊水体富营养化的演变和趋势是湖泊污染控制和治理中的重要研究课题。本文将在分析和论证太湖流域营养盐自然本底、人类活动作用急剧增加的近50年来太湖流域营养盐的变化情况、以及全球气候变化和流域经济发展未来30年太湖流域营养盐变化趋势等三方面的基础上,对太湖流域营养盐产量变化做出评估和预测。研究表明,在未来气候变化概率分析和区域经济发展规划基础上,太湖流域未来30年营养盐流域产量将比现代（2000s）增加25%～33%,这将增大太湖水体污染的压力。     

晚更新世江苏海岸带沉积分布模拟研究

中国边缘海大陆架在晚更新世时期曾是海岸平原,在古长江、古黄河泥沙填充下形成了陆架堆积体,并在全新世发育了南黄海辐射沙脊群、废黄河三角洲和长江三角洲。根据点状的地质钻孔分析和重建,对南黄海-江苏海岸的沉积体系的分布和变化机制尚不明了。作为动力机制探讨,基于气候-海面-沉积系统,根据气候水文学、沉积学原理以及泥沙沉积面的动态高程计算,构建了气候冰川驱动-东黄海地海系统响应-河流沉积建造的数值模式,模拟了14万年、4万年和1万年不同时间尺度江苏海岸线和长江三角洲沉积的变化过程和分布,进而对冰川气候、构造沉降、沉积压实等复杂效应下的海面特征、陆源泥沙沉积和海岸线进行分析。模拟结果与地质钻孔资料揭示的层序和埋深能够进行对比。     

中国不同区域30 000aB.P.以来湖泊水量变化特征

中国晚第四纪湖泊数据库1) 详细记录了我国不同区域湖泊水量变化信息。该数据库的湖泊古水量变化数据 ,是建立在对逐个湖泊钻孔、剖面沉积物性质、水生植物花粉及其他微体生物组合与丰度的变化、湖泊和盆地内地貌证据、考古及历史文献记载等的系统分析上。该数据库尽可能综合多项证据 ,对湖泊过去水量状况做出统一的解释。同时为了与全球其他古湖泊数据库一致 ,尽可能系统地排除那些受非气候因素 (如洪水、火山活动、构造运动、流域侵蚀、人类活动等 )、非直接气候因素 (如冰川融水、海面升降、跨流域地下水 )影响的湖泊水量记录。因此该数…     

Pollen-based reconstructions of Holocene vegetation and climatic change of Tibetan Plateau

A synthesis of Holocene pollen records from the Tibetan Plateau shows the history of vegetation and climatic changes during the Holocene. Palynological evidences from 24 cores/sections have been compiled and show that the vegetation shifted from subalpine/alpine conifer forest to subalpine/alpine evergreen sclerophyllous forest in the southeastern part of the plateau; from alpine steppe to alpine desert in the central, western and northern part; and from alpine meadow to alpine steppe in the eastern and southern plateau regions during the Holocene. These records show that increases in precipitation began about 9 ka from the southeast, and a wide ranging level of increased humidity developed over the entire of the plateau around 8-7 ka, followed by aridity from 6 ka and a continuous drying over the plateau after 4-3 ka. The changes in Holocene climates of the plateau can be interpreted qualitatively as a response to orbital forcing and its secondary effects on the Indian Monsoon which expanded northwards     

植被变化对中国区域气候的影响Ⅰ:初步模拟结果

利用区域气候模式（RegCM2）对中国植被变化的气候影响进行了模拟研究,结果表明:江淮流域洪涝灾害增多及华北干旱的加剧可能是北方草原沙漠化与南方长绿阔叶林退化共同影响的结果,而且南方植被退化对其的影响似乎更严重。严重的植被退化会导致降水与植被退化之间的正反馈,易使退化区不断向外扩展且退化难以恢复。而程度较轻的植被退化,退化与降水减少之间是一种负反馈,当人为压力减弱后,退化较易恢复,但由于地表径流的增加,易导致洪涝灾害的发生。植被退化使气候变得更加恶劣,而北方草原植被增加使气候变得温和。但植树区外围的降水减少,易使新栽树林由外向内退化,说明目前的北方草原区气候似乎不支持在该地区出现大面积的森林。     

中国不同区域30000aB.P.以来湖泊水量变化特征

天然气水合物是白色似冰状晶体物质 ,由水分子构成晶体格架将气体 (通常为甲烷—ＣＨ4 )分子捕获其中的笼型化合物。其形成需要特定的低温、高压条件和充足的ＣＨ4 (天然气 )供给。地球上满足以上条件的地区有永久冻土带和水深大于 3 0 0～ 5 0 0ｍ的水体 (包括海洋和深湖 )。天然气水合物是一种处于亚稳状态下的物质 ,当温度升高或压力降低时会造成其分解释放ＣＨ4 气体 ,标准条件下 1ｍ3 水合物可释放出 1 6 4ｍ3 ＣＨ4 气体。ＣＨ4 是大气中含量仅次于二氧化碳 (ＣＯ2 )的温室气体 ,其温室效应潜力是同等重量ＣＯ2 的 2 0倍 ;天然气水合物中所含ＣＨ4 是大气中所含ＣＨ4