中国热带第四纪动物群与气候波动

中国热带第四纪动物群的70多个实例约有40%出现在冷期,反映气候波动幅度较小.动物群的时空分布可以佐证早更新世气候波动的2个主旋回、中更新世的3个主旋回、晚更新世的2个主旋回和全新世大暖期.末次冰期和新冰期未曾危及热带动物群的生存.历史时期的冷波动使动物逐步南迁,但其绝迹主要是受人为因素影响.     

中国热带第四纪气候波动特征

中国热带早更新世气候波动以高频率小幅度为特征。“中更新世革命”发生在MIS20／MIS21之交。中更新世气候波动一般为三大旋回。晚更新世为两大旋回,但有变暖事件D／01～21及变冷事件H1～H6的表现。可以识别末次间冰期MISS及其阶段5a～5e。末次亚间冰期有4～7次冷暖波动。末次冰期温度一般比今低1～2℃或3～5℃。终止点Ⅰ为15000～13670aB．P．。终止点Ⅱ为0．135～0．130MaB．P．。新冰期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都有表现。历史时期出现南北朝冷期、北宋冷期、明清小冰期。近200a的气候,前百年升温,后百年降温。     

华北平原中部晚上新世以来沉积物碳氧同位素特征及其古环境意义

利用华北平原中部衡水水文地质科研深孔的岩芯,对平原区古土壤钙结核层碳氧同位素组分的古气候环境意义及相关气候指标的定量转换进行探讨,发现碳氧同位素对古气候变化具有较好的响应关系:3.5MaB.P.以来华北平原古气候逐渐由湿润转向干旱,早更新世由多个干湿冷暖旋回组成,晚期气候由暖迅速转凉;中更新世气候略温和,由3个冷干-暖湿旋回组成;晚更新世气候变化趋势为湿润-干燥-湿润,总体上呈现增温趋势。进入全新世后,δ13C平均值(-5)较低,属于相对湿润期;δ18 O平均值(-9.5)较低,属于相对寒冷期。应用相关公式可以定量恢复古温度变化,但平原区古土壤层受后期地下水作用的影响较大,如何消除这一影响还需更多数据支持。     

萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面主元素记录的末次间冰阶气候波动

 位于鄂尔多斯高原萨拉乌苏河米浪沟湾剖面是重建毛乌素沙地晚更新世以来古气候的理想地点。其末次间冰阶(MIS3)层序含4种沉积相,划分为19个沉积单元,构成9.5个风成的砂丘砂与河流相、湖相和古土壤交替的沉积旋回。主元素分析结果显示,该剖面MIS3层序中河流相、湖相和古土壤的Al2O3、TOFE、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2含量明显高于古风成砂, 而SiO2则相反, 构成与沉积旋回相应的9.5个元素波动旋回。这些元素旋回指示了该地末次间冰阶至少经历了10次温湿(W事件)和9次冷干(C事件)气候波动,且可划分为MIS3e(58.90~49.50 ka BP)、MIS3d(49.50~40.70 ka BP)、MIS3c(40.70~36.90 ka BP)、MIS3b(36.90~27.00 ka BP)和MIS3a(27.00~22.30 ka BP)等5个亚段。其中, 19次冷/暖波动可与格陵兰GRIP冰芯δ18O冰段/间冰段大致对应, 5个亚段与我国古里雅冰芯和V23-81冷性浮游有孔虫数代表的北大西洋地区气候也具有较好的可比性。     

热带第四纪气候变化研究进展

南美洲、非洲、亚洲以及澳洲、太平洋地区近百个实例表明，全球热带第四纪气候的波动不明显，例如晚更新世MlSS5～MISS2期间的D／0暖波动和Hi冷波动、末次冰期盛期、新仙女木冷回返都很少见报道。但是，相对而言，冷波动比暖波动较易识别，末次冰期有较多实例，新冰期I、Ⅱ、Ⅲ也有表现，而末次间冰期及全新世大暖期则不易识别。温度与湿度变化的时空配合有一定的规律性。末次冰期之前，环境普遍趋湿。末次冰期之后，干湿的地域差异较大。全新世回暖，但是，干湿的地域分布与此前相反。气候变化的地域差异与气候的地带性有关。南美洲的暖波动主要出现在北部。非洲中部赤道多雨带的气候相对稳定。亚洲南部的印度干湿变化明显。东南亚诸岛冷期趋湿。     

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”.     

过去2000年冷暖变化的基本特征与主要暖期

根据近年国内外相关研究结果,分析了北半球与中国过去2000 年冷暖变化的阶段性,辨识了百年尺度暖期的起讫年代及其与20 世纪温暖程度的差别。结果表明:(1) 最近新建的多数北半球温度变化序列显示公元1-270 年温暖;271-840 年冷暖相间,但总体偏冷;841-1290年温暖;1291-1910 年寒冷;1911 年以后再次转为温暖;这些冷暖阶段虽分别与Lamb 指出的罗马暖期(约公元前1 世纪-4 世纪中期)、黑暗时代冷期(约4 世纪末-10 世纪前期)、中世纪暖期(约10 世纪中期-13 世纪末)、小冰期(约15-19 世纪) 以及20 世纪增暖大致对应,但各阶段的起讫时间与Lamb确定的时段存在一定差别。(2) 尽管过去2000 年冷暖变化过程及其变幅大小在中国境内各个区域间并不完全一致,但从全国平均看,中国与北半球百年尺度的冷暖波动阶段基本一致,仅起讫年代存在一定差异;其中公元1-200 年、551-760 年、941-1300 年及20世纪气候相对温暖,其他时段则相对寒冷。(3) 多数序列显示中世纪期间北半球的温暖程度至少与20 世纪相当。中国941-1300 年间的最暖百年和最暖30 年(暖峰) 的温度也略高于20 世纪,551-760 年间的最暖百年与20 世纪基本相当,但1-200 年间最暖百年的温暖程度则较20 世纪略低。     

中国中世纪气候异常期温度的多尺度变化特征及区域差异

中世纪气候异常期（MCA,约950-1250年）是地球气候变化史上距今最近的长达数百年的典型温暖气候阶段,因此常被作为研究温暖气候及其影响与适应问题的主要历史相似型而备受瞩目。综合利用近年所发表的长度超过千年的中国4个区域（东北、西北、东中、青藏高原）高分辨率气候变化重建结果,结合历史文献的冷暖记载,采用集合经验模态分解的方法,对MCA期间中国温度的年代—多年代—百年尺度波动特征及其区域差异进行了分析。结果显示：从全国总体看,尽管在12世纪中后期存在数十年的相对冷谷,但在百年尺度上,10-13世纪是过去2000年中持续时间最长的显著暖期,且这一温暖期的起讫时间和温暖程度存在区域差异。各个区域温度变化序列的集合经验模态分解表明：在准30年尺度上,950-1130年间中国区域的温度波动位相基本同步;但在其后的1130-1250年,各区温度波动幅度变小,也存在位相差异。在准百年尺度上,各个区域均自10世纪前期起显著转暖,在MCA期间总体温暖背景下,出现2次冷波动;但除西北与东中部在整个MCA期间的百年尺度温度变化基本同步外,东北和青藏高原地区在MCA期间与其他区域存在显著的波动位相差异,且其温暖气候结束时间也较西北与东中部早40~50年。在百年以上尺度的趋势变化上,东北部和东中部2个区域均显示MCA和其后出现的小冰期（LIA）2个阶段温度差别较显著,而西北、青藏高原2个区域则均显示MCA和LIA的阶段温度差别不大。综合各种尺度的波动特征显示：MCA温暖程度在东中部与20世纪相当,在东北部较20世纪略低,在西北和青藏高原则显著低于20世纪。     

青康公路黑河北岸CK4孔剖面及其地层意义

据CK_4孔揭示,黑河盆地晚更新世时为连续的湖相沉积,全新世时主要为冲洪积相沉积.黑河盆地内,晚更新世时未发育冰川,但仍能反映出冰期与间冰期交替的古地理环境,全新世时为干、冷的冰缘气候.CK_4孔附近地层的沉积速率在晚更新世末期(距今4～1万年)为1.5mm/a.全新世时为6.5mm/a.     

对气候变暖问题争议的分析

综合评述和分析了近年来关于全球气候变暖问题的研究。重点是有关气候变暖的一些争议。目前的结论是:(1)19世纪中期以来全球平均地表气温上升了0.4～0.8℃;(2)全球气候变暖的论断得到了海洋温度、大气温度、钻孔温度、陆地雪盖、海冰及冰川资料的支持;(3)1998年是近一个半世纪有观测资料以来最暖的一年,对1961～1990年平均的距平为0.55℃。20世纪变暖的趋势为0.066℃/10a;(4)1990′s是20世纪最暖的10年,平均气温距平0.35℃,也可能是500a或者甚至1000a来最暖的10年。所以,20世纪气候的变暖是无可怀疑的。人类活动影响很可能是20世纪气候变暖的主要原因,至少是主要原因之一。     

The Quaternary climate records of coral reef in the tropical zone of China

The analysis results of oxygen isotopes, carbon isotopes, geochemistry and the growth belt of reef coral etc. for some profiles of coral reef show that the basic pattern of climatic fluctuation during the Quaternary period can be reflected by coral reef. The trend of climate change was from cooling to warming during the Early Pleistocene with at least four cycles, and from warming to cooling with at least seven cycles during the Middle Pleistocene. The late Pleistocene is a period of the Quaternary which shows the most frequent variation of climate but generally two main cycles of warming–cooling can be seen. During the Holocene the climate went through a process of warming-rise in temperature-drop in temperature. During the historical period there were four cycles of cooling-warming at 1700 a BP. During the last 200 years climate change is characterized by two stages; a positive deviation in the former 100 years, and a negative deviation in the latter 100 years with general warming trend.     

中国热带珊瑚礁的第四纪气候记录

The coral reef in China’s tropics can be divided into three regions, namely, the South China Sea Islands, Hainan Island and the Leizhou Peninsula as well as Taiwan Island. There are 34 islands of coral reef which are named in the South China Sea Islands …     

中国热带第四纪动物群与气候波动

About 70 examples of Quaternary fauna in China‘s tropics are enumerated in this paper. Of which about 40% of the examples can be found even in cooling stages, showing the smaller amplitude of climatic fluctuation during Quaternary. According to the temporal and spatial distribution of tropical faunas, the following characters of climate variation can be evidenced: two main cycles in Early Pleistocene, three main cycles in Middle Pleistocene, two main cycles in Late Pleistocene and Holocene Megathermal. The drop in temperature during the Latest Glacial Period and Neoglaciation has not endangered the existence of tropical faunas. With influence of cooling fluctuation during historical period, some faunas have removed southwards progressively, but disappearance of these animals in China‘s tropics was mainly the result of artificial factors.     

The Quaternary faunas and climatic fluctuation in the tropical zone of China

About 70 examples of Quaternary fauna in China's tropics are enumerated in this paper. Of which about 40% of the examples can be found even in cooling stages, showing the smaller amplitude of climatic fluctuation during Quaternary. According to the temporal and spatial distribution of tropical faunas, the following characters of climate variation can be evidenced: two main cycles in Early Pleistocene, three main cycles in Middle Pleistocene, two main cycles in Late Pleistocene and Holocene Megathermal. The drop in temperature during the Latest Glacial Period and Neoglaciation has not endangered the existence of tropical faunas. With influence of cooling fluctuation during historical period, some faunas have removed southwards progressively, but disappearance of these animals in China's tropics was mainly the result of artificial factors.     

中国热带西部历史时期气候波动

夏代至清代约4000 a的历史时期,中国热带西部的气候波动比热带东部微弱。东部的5个冷期之中,周、战国至西汉、晋、唐末至南宋冷期,在西部仅有个别冷波动的实例,反而可以举出较多的暖波动现象。明清小冰期东、西部基本同步。东部的3个暖期(汉、唐、元明)在西部也有相应的表现。中国热带历史时期的冷波动与太阳活动的平静期有一定的相关。热带东、西部气候波动的差异,主要是由于东部受东亚季风的影响,而西部则受南亚季风的影响。     

全球气候变化下南海诸岛保护优先区识别分析

全球变化下,珊瑚礁保护区是保护生物多样性、增强珊瑚礁对气候变暖抵抗力的有效方式,而维持珊瑚礁弹性是其核心内容。针对珊瑚礁最具有威胁性的热压力因子,基于南海1982—2009年卫星观测海表面温度（SST）数据和CMIP5加拿大地球系统模式CanESM2模型预估的2006—2100年南海SST数据构建热压力强度模型,从维持珊瑚礁弹性的角度识别IPCC RCP 4.5和RCP 8.5情景下南海诸岛保护优先区。结果表明：RCP 4.5和RCP 8.5情景下13%左右的南海诸岛珊瑚礁识别为保护优先区。根据热压力强度与珊瑚抵抗力及避难所关系,西沙群岛七连屿和晋卿岛近年观测与未来预估的热压力强度均比较低,在保障其服务功能的基础上建议实施完全保护;东沙群岛东沙环礁和中沙环礁排洪滩近年观测急性热压力强度较高但未来预估热压力强度较低,建议实施50%禁止利用保护;中沙群岛黄岩岛近年观测和未来预估的急性热压力强度均比较低,建议实施50%多用途保护。南沙群岛有14%左右的珊瑚礁识别为保护优先区,根据其热压力强度可实施30%~100%禁止利用保护或30%~50%多用途保护。RCP 4.5和RCP 8.5情景下的南海诸岛保护优先区及保护对策,可为维持珊瑚礁生态弹性及应对全球气候变化提供重要的参考价值。     

西沙群岛琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间及其海平面指示意义

以西沙群岛琛航岛珊瑚礁钻孔为材料,通过高精度铀系测年技术测定了全新世底界的年代;同时利用MAT-253同位素质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪测定了0~20 m层段δ¹³C、δ¹⁸O和锶元素的质量分数,以U-Th年龄为基础,结合δ¹³C、δ¹⁸O和锶元素的质量分数均在16~17 m之间明显降低这一特点,得到琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间为距今7 900 a前,不整合于晚更新世的珊瑚礁体（年代老于110 ka）之上,全新世礁体的厚度为16.7 m。考虑研究区域新构造活动相对稳定,以及南海现代珊瑚礁的礁坪面与大潮低潮面基本一致,琛科2井的钻孔井位高于现代礁坪约2.9 m,推测其起始发育时的位置在现代海平面大潮低潮面之下约13.8 m,即西沙群岛海域7 900 a前的海平面在现代海平面以下约13.8 m,近7 900 a以来海平面上升了至少13.8 m。这一结果为理解全新世南海珊瑚礁的发育历史及海平面变化提供了新的信息。     

中国热带近百年气候波动与灾害

The temperature appeared rising trend during the 20th century in China's tropics.Two cooling stages and two warming stages in the process of climatic fluctuation can be recognized.After the 1980s the climate is the warmest which corresponds to the global change,but the warmest period is the 1940s in Kunming.The climate pattern mostly appears contemporaneity of warming and humidity,which is different from the situation of whole China.The natural disasters tend to be aggravated.The number of typhoons increased.Flood damages occurred frequently in the years of more typhoons.The number of droughts and cold damages increased.It was snowed in Guangzhou.There was frost in Haikou and Yaxian.Four years of heavy snow have been recorded in Kunming.     

Climatic fluctuation and disasters during recent 100 years in China’s tropics

The temperature appeared rising trend during the 20th century in China’s tropics. Two cooling stages and two warming stages in the process of climatic fluctuation can be recognized. After the 1980s the climate is the warmest which corresponds to the global change, but the warmest period is the 1940s in Kunming. The climate pattern mostly appears contemporaneity of warming and humidity, which is different from the situation of whole China. The natural disasters tend to be aggravated. The number of typhoons increased. Flood damages occurred frequently in the years of more typhoons. The number of droughts and cold damages increased. It was snowed in Guangzhou. There was frost in Haikou and Yaxian. Four years of heavy snow have been recorded in Kunming.