过去2000年中国气候变化研究的新进展

回顾过去2000年中国气候变化的研究历史,总结了本领域在最近10年的新成果,并对未来研究动向进行了展望。主要内容包括：代用证据采集、过去2000年温度序列重建与冷暖期辨识、降水及干湿序列重建与变化特征分析、过去千年气候变化模拟与机制诊断、历史气候变化影响分析等。主要进展体现在：加密了中国气候变化代用资料的空间覆盖度,提升了2000年气候变化序列重建、资料分析和影响辨识等研究的定量化程度,深化了对中国过去2000年气候在年代—百年尺度的变化特征及其形成机制与影响的认识。为进一步揭示地球系统的变化规律,特别是更深入认识中国气候的时空变化规律提供了更好的基础。     

胶东金银矿石英主微量元素化学成分特征及意义

石英是自然界分布很广的矿物,是金矿中重要的载金矿物之一,在金矿的各个成矿阶段均有出现。目前对胶东各类型金银矿中石英的化学成分标型研究还较薄弱。该文对胶东各类型金银矿中成矿期石英的化学成分进行了详细研究,结果表明,各金银矿中石英中K/Na,Al,Na-K-Al和(Na+K)-Al参数均有显著区别,可用于区分胶东各类型金银矿,以上区别和各金银矿不同的成矿环境密切相关。以上结论对胶东各金银矿的成因和找矿具有借鉴意义。     

基于杭州偏晚终雪记录的南宋（1131-1270年）气候再推断

本文整理、考订了南宋时期杭州偏晚终雪记录,诊断了此类资料的气候指示意义,进行了各年代不同数量终雪日期值至对应年代平均终雪日期值的转换,进而分析了重建序列所指示的温度变化特征与其他文献证据、气候变化重建结果之间的一致性。结果表明：① 史料记述的杭州偏晚终雪现象系以惊蛰以后为标准,且不包括霰和冰粒类微量降雪类型,其有着明确的气候指示意义（-0.34 oC/10d,R² = 0.37,P<0.001）,可有效用于温度重建。② 基于非线性的波尔兹曼函数,以不同样本量偏晚终雪日期值可有效估算10年平均终雪日期,其外推结果较之线性函数和二项式函数具有更小的不确定性。③ 南宋时期杭州春季的平均温暖程度大致相当于1951-1980年,该时期在百年尺度上可划分为1131-1170年的寒冷期和1171-1270年的温暖期。其中,后一阶段有1181-1200年和1221-1240年两个亚冷期。④ 南宋时期杭州10年平均终雪日期的变化与中国其他地区温度变化的代用证据和重建结果具有较好的一致性,并与太平洋十年涛动的冷暖位相变化比较吻合,这可能说明了中世纪暖期太平洋十年涛动对中国大部分地区气候所具有的共同影响。本文为更深入认识12-13世纪中国东部季风区的气候变化特征提供了新的证据。     

1906-2015年武汉市温度变化序列重建与初步分析

本文利用1906-2015年武汉月平均最高与最低气温资料,重建了过去110年武汉市年平均气温距平序列,分析了其年代际尺度的变化特征。主要结论为：①过去110年武汉市经历了“暖—冷—暖”3个多年代际波动,其中1906-1946年与1994-2015年气候相对温暖,1947-1993年则气候相对寒冷;②在多年代尺度上,武汉市存在多次显著增温和降温过程,其中增温速率最快的30年和50年分别出现在1980-2009年和1960-2009年;最快降温速率则出现在1928-1957年和1925-1974年;③过去110年武汉市年均温发生了3次跃变,其中由冷转暖的跃变出现在20世纪20年代初和90年代中后期,而由暖转冷的跃变则出现在40年代;④武汉市年均温变化与全球/北半球和中国的变化趋势基本一致,但变幅偏大。此外,全球增暖停滞现象在武汉市最近十几年也有所体现。     

基于地方志的1736-1911年华北秋粮丰歉指数序列重建及其与气候变化的关系

粮食作物的收成丰歉与气候要素的关联是研究历史时期气候变化社会影响的重要切入点。利用清代地方志中的收成丰歉记录,以语义差异法对收成等级进行区分,重建了1736-1911年华北地区秋粮丰收和歉收指数序列,定量分析收成变化特征及其与同期温度和降水变化的关系,并对比以往常用的官方收成分数奏报记录,探讨地方志资料在重建历史粮食收成变化中的优势和不足。结果表明：① 地方志中的歉收记录相比丰收记录更为可靠,重建的歉收指数序列可在相当程度上描述总体收成的变化,就宏观趋势而言,19世纪歉收风险相比18世纪显著增加。② 歉收指数序列与10年、5年尺度的温度变化均呈显著负相关关系,反映气候转冷可显著提升歉收风险;在年际尺度上,歉收指数序列与降水呈显著负相关,与旱灾指数序列的相关系数则达到0.71（p < 0.001）,体现出极端旱灾对于华北粮食收成的严重威胁。③ 地方志中的收成记录虽在量化精度上不如奏报,但其歉收记录对于极端减产年份的反映更为准确,两者在实际应用中存在一定的互补性。以上结论有助于改进利用历史文献资料研究过去气候变化影响的技术手段,并深化气候变化对过去农业生产系统影响规律的科学认识。     

清代华北地区冬半年温度变化重建与分析

利用清代地方志中的异常初、终霜记载,根据器测时期华北初、终霜的早、晚与温度变化的关系,重建了1646-1910 年华北地区时间分辨率为5 年的冬半年温度距平序列,分析了期间的冷暖变化特征.结果表明：清代华北地区气候以寒冷为主要特征,冬半年温度平均较现代(1951-1980 年)约低0.55℃,最冷5 年(1656-1660 年)较现代约低1.42℃;清代华北地区冬半年气候存在“冷-暖-冷”的世纪波动,两个寒冷时段起讫时间分别为1646-1700 年(平均较现代约低0.77℃)和1781-1910 年(平均较现代约低0.58℃),1701-1780 年虽然相对较暖,但冬半年温度仍较现代略低(平均较现代约低0.36℃);从更高时间分辨率看,清代冷暖时段内同样存在较小的波动,清后期寒冷时段出现了两个“冷谷”.