Reconstruction of the climate in the Tianmu Mountain area, Zhejiang Province, in the last 160 years by ? 13C sequence of tree ring α-cellulose

Based on cross-dating tree rings from the Tianmu Mountain, Zhejiang Province, the tree rings α-cellulose δ 13C time series was measured. By spectrum analysis, the variation of tree-ring δ13C sequence shows a quasi periodicity of 4.4 years, which is coincident with the standard cycle of El Nino. After removing the long-term decrease trend of the δ13C variation related to atmospheric CO2 concentration, the response of the δ13C to climate elements was analyzed using meteorology data from a nearby weather station. The results suggest that there is a distinct relativity between high-frequency variation of tree ring δ 13C series and seasonal climate parameters, e.g. Temperature and precipitation, with a significant time-lag effect. In addition, the high frequency also reflects the strength change of the East Asian Monsoon. The multiple regression method was employed to reconstruct the historical climate, and to analyze the climate change and trend in the last 160 years in the northern Zhejiang Province.     

陆面过程模式的改进及其检验

文中对陆面过程模式 (BATS)进行了改进 ,改进后的模式能较好地模拟地表物理量的年、季和日变化 ,它有两方面的特点 :采用热扩散方程模拟 7层土壤温度 ,模拟的温度可与实测值进行比较 ;在BATS的地表径流方案中 ,考虑了空间不均匀性的一般地表径流 (GVIC)过程 ,研究结果表明 :⑴模式能很好地模拟各层土壤温度的年、季和日变化。冬季土壤温度下层高于上层 ,而在夏季上层高于下层 ,这种上下层温度的转换时间大约在 4和 10月份 ,这与实测土壤温度的年变化非常一致。较为准确地模拟了各层土壤温度日变化的时滞效应。⑵用南京和武汉站的资料 ,将BATS地表径流方案模拟的地表水分分量与GVIC方案进行比较 ,BATS地表径流方案模拟的地表水分分量 ,与总水量的平衡相差较大 ,而GVIC模拟的效果相对较好 ,地表总水量基本上与降水总量达到了平衡     

西安市近50年来气候变化多时间尺度分析

利用Ｍｏｒｌｅｔ小波变换法分析了西安市近５０年月平均气温距平和月降水量距平变化的多层次时间尺度结构，发现西安市气候变化除１年的自然周期变化和２０－４０年尺度范围的周期变化信号在全时间域中都强小，其它时间尺度的周期变化在时间域中分布很不均匀，具有很强的局部化特征，西安市月平均气温距平变化主要表现为随机振荡，无特征尺度，而月降水量距平变化则有显著的４～５月的时间尺度，西安市气候变化受地理条件的影响较大     

近50 a青藏高原地面气温序列的重建

利用NCEP／NCAR500hPa高空再分析资料插补得到青藏高原1950—2000年50个海拔在3000m以上台站500hPa完整可靠的月平均温度序列。基于青藏高原地面气温和其上空500hPa温度有着密切关系，设计了这50个台站地面月平均温度序列的回归方案，用回归估计值将近50a各台站的现有月平均气温记录进行补齐、延长，得到重建的高原台站完整连续的地面月平均气温资料，并对回归效果进行独立样本实验。重建的青藏高原地面气温资料能够真实地反应高原实际气温的变化特征。     

我国月平均气温场遥相关结构的观测研究

研究了我国月平均气温场的遥相关结构。指出，我国冬季月份的气温场的跷跷板特征不明显。夏季月季有明显的遥相关结构。给出了各月的遥相关模态及强度。指出，月平均气温遥相关表现为从南向东北，西北方向的辐射状。在１０５°Ｅ以东呈东北－西南向。在１０５°Ｅ以西呈西北－东南向。这种遥相关结构是由环流异常造成的。而且可以在区域的月平均气温场预报中使用。     

北半球增暖对我国气侯的影响

本文在分析100多年来北半球平均气温长期变化基本特征的基础上,讨论了北半球气温变化对我国气候变化的影响。结果表明,我国大范围气温距平与北半球平均气温有显著的正相关,长江中下游和华北平原的温度距平值平均为北半球平均气温距平的1.4-1.6倍。还表明,我国降水距平分布与北半球气温变化也有一定的联系。在北半球平均气温偏高和偏低年份,欧亚地区500hPa环流特征的差异是显著的。这表明,我国大范围气候距平与北半球平均气温距平的统计相关是有一定的物理基础的。     

近百年来我国气温变化的趋势和周期

对我国42个测站1881—1981年的年、季平均气温进行主成分分析的结果表明,按照气温年际变化的不同特征,全国可划分成五个区域,每个区域中,与大尺度气温距平分布年际变化相关联的单站气温年际变化的主要特征,分别可用一至二个主成分的线性组合表征。近百年来,除东北和新疆北部地区以外的我国大部分地区,气温长期变化趋势的主要特征都与北半球平均气温的趋势相一致,即从本世纪初到1945年前后和70年代以来,是两个明显的增暖时段,它们中间是一个降温时段。东北和新疆北部地区,气温长期趋势比较平缓,它们的最北部分,甚至可以观测到与北半球平均气温趋势相反的长期变化趋势。对年、季平均气温序列主成分进行方差谱分析的结果表明,尽管各主成分的显著周期各不相同,但这些显著周期却相对集中地出现在18.4—28.9年、2.9—3.0年和2.2—2.3年三个波段。在这三个波段内,显著周期出现频数或方差谱的平均值达到了信度α=0.01的显著标准,其中18.4—28.9年波段中的周期分量与太阳黑子11年周期双周的位相配合相当紧密。     

我国旬降水量的时空分布特征

用EOF方法分解我国近44a的旬降水场，得知：我国旬降水的6种主要空间型出现的集中时段各不相同，各型均以年际和年内的短周期变化为主，且有各自的长期变化趋势。EOF展开空间型的时间系数间存在显著的统计相关。     

多窗谱分析方法及其在全球变暖研究中的应用

多窗谱分析方法是一种低方差、高分辨的谱分析方法 ,尤其适合于非线性气候系统中高噪声背景下弱信号、时频演变信号的诊断分析。文中简要地介绍了多窗谱分析方法的基本原理 ,并将其用于近 1 5 0 a来全球及南、北半球温度变化的研究。结果表明 :(1 )在温度呈线性变暖的背景趋势下 ,北半球、全球年平均温度还具有显著的 40～ 70 a的准周期低频振荡 ,它们与变暖过程中的波动性密切相关 ;(2 )年代际振荡信号在北半球温度序列中也相当明显 ,南半球则存在多种低于 5 a尺度的显著振荡周期 ,半球或全球 ENSO振荡分量、QBO周期信号的振幅都具有缓变包络的特性 ;(3 )与传统功率谱估计、最大熵谱估计结果的对比表明 ,多窗谱分析方法方法得到的谱估计分辨力高 ,稳定性强。     

天目山柳杉树轮δ13C对华东地区降水序列的重建

对采自天目山的柳杉树轮进行交叉定年后,得到树轮的δ¹³C年序列。将δ¹³C年序列去除大气CO₂的影响,保留其高频振荡部分。利用华东地区部分气象站的降水资料,通过主成份分析,分析了降水与树轮δ¹³C之间的关系。考虑滞后效应,利用回归方法重建了过去一百多年来的华东地区不同时段的降水序列,并分析其变化特征。