PRELIMINARY STUDY ON THE ENSO SIGNAL RECORDED BY THE δ18O SERIES OF ICE CORE FROM MIAOERGOU FLAT-TOPPED GLACIER,EASTERN TIENSHAN

基于东天山庙尔沟冰芯1953～2004年的δ18O序列,利用冰芯钻取点附近的气象站观测资料、NCEP/NCAR再分析数据等资料,初步分析了庙尔沟冰芯δ18O序列与ENSO事件之间的关系.研究表明,庙尔沟冰芯δ18O年序列与当年10月至次年3月间的热带太平洋东部地区(约170°～80°W)海表温度、亚洲西风气流500mb纬向风速及当年7～12月的ENSO指数之间均存在显著负相关.另外,ENSO事件对古里雅冰芯、马兰冰芯及庙尔沟冰芯δ18O序列的影响与其对达索普冰芯及Sajama冰芯δ18O序列的影响明显不同,说明ENSO事件对不同气候区冰芯δ18O序列的影响机制可能存在差异.     

青海湖近千年来气候环境变化的湖泊沉积记录

本文通过对青藏高原上所钻取的古里雅冰芯和青海都兰树轮高分辨率气候变化记录的对比,分析了过去近2 000a来的气候变化特征.结果表明:1)这两个地区过去2 000a来温度都在波动中逐渐上升,展示了气候逐渐变暖的趋势.进入20世纪以来,气候显著变暖,并有加速变暖的趋势;2)树轮和冰芯均明显地记录了小冰期的3次冷期,其出现的时间基本上一致.小冰期并不是过去2 000a来的最寒冷的时期.冰芯和树轮记录均表明公元初的寒冷程度要大于小冰期;3)古里雅冰芯所记录的温度和降水量揭示出,过去近2 000a来的降水和温度变化的总趋势是正相关关系;但在短时间尺度上,温度和降水的变化并不同步.这主要表现在两个方面,一是温度长期变化中的低频波动频率要大于降水,二是虽然温度和降水的变化在百年级时间尺度上有正相关性,但降水的变化要滞后于温度变化50～100a;4)同时周期分析表明,古里雅冰芯中的δ180和积累量以及都兰树轮记录的变化周期大多数与太阳活动有关,表明青藏高原地区冷、暖、干、湿变化的主要驱动力可能是太阳活动的变化;5)对这两记录的对比研究也揭示了气候变化的区域差异.如中世纪暖期在都兰树轮记录中很强而在古里雅冰芯记录中很弱,而都兰树轮记录中,中世纪暖期以后至1 800A.D.在波动中变冷,但在古里雅冰芯记录中这一时期在波动中变暖.     

古里雅冰芯小冰期以来的pH值和电导率分析

在古里雅地区近４００年特写的气候环境条件下，古里雅冰芯的ＰＨ值除２０世纪呈单调急剧下降趋势外，１７－１９各世纪中均存在着幅度不等的升降过程。电导率的变化趋势除１８世纪６０－９０年代和１９世纪的前５０年与ＰＨ值相反外，其余时段与ＰＨ值基本不同。工业化以来，古里雅冰芯ＰＨ值急剧下降的年代与南极ＢＨＤ冰芯ＣＯ２急剧增加的年代相吻合，反映青藏高原虽然有它自己独特的气候环境特征，但仍受全球气候环境的制约。     

近300a来古里雅冰芯记录的气候突变事件

根据古里雅冰芯高分辨率气候环境信息记录,利用小波气候突变的检测方法,对近300a来的气候突变事件进行了检测.结果表明,在百年尺度上,近300a来古里雅冰芯中所记录的δ¹⁸O(温度代用指标)发生了2次突变,分别在1788年和1932年;净积累量(降水量的代用指标)也发生了2次突变,分别在1805年和1939年;降水突变发生的时间迟于温度突变发生的时间.时间尺度越短,发生突变的次数则越多,这也体现了气候变化的层次性.因此,较好地确定隐含在气候资料中冷暖(干湿)期突变的位置,从冷暖(干湿)期的变更上去把握气候变化,将有助于认识气候变化的机理.     

古里雅冰芯氧同位素地层学

在冰芯研究中,氧同位素比率不仅是气温的一种代用指标,而且其变化又是冰芯年层划分的依据之一。本文着重阐述了青藏高原古里雅３０９ｍ冰芯中δ^１８Ｏ记录研究的一些结果。对于该冰芯上部１２０ｍ,根据δ^１８Ｏ等的季节变化特征可划分出２０００多个年层,这是该冰芯高分辨率气候环境记录恢复的基础。借助于放射性物质（３６ＣＩ）测年等手段,建立了该冰芯下部的时间标尺。据此恢复了０．１２５Ｍａ以来古里雅冰芯中１８Ｏ记录,将其与深海沉积中的氧同位素变化相比较,可划分出阶段 １,２,３,４和５,其中阶段５又可划分出 ５个业阶段,即ａ,ｂ,ｃ,ｄ和ｅ亚阶段。古里雅冰芯１８Ｏ记录的一个突出特征就是其升高和降低的幅度都很大,这反映了青藏高原对于气候变化的响应是极为敏感的。５ｅ时古里雅冰芯中δ^１８Ｏ所记录的升温幅度达５℃,高于全球平均升温值２～３℃。     

冰芯所记录的环境变化及空间耦合特征

近年来，我们先后在青藏高原的古里雅冰帽、唐古拉冰川和希夏邦马地区钻。取了大量冰芯。在这些冰芯中保存着大量的环境变化信息。特别是反映沙暴、尘暴和浮尘等环境事件的尘埃冰志记录，是目前我们所能得到的记录最详细、分辨率最高和最连续的资料系列。青藏高原冰芯中尘埃指标显示，在气候变冷时，青藏高原的尘暴、沙暴和浮尘等事件出现的频率增多，强度增大；在气候变暖时，则尘暴、沙暴和浮尘等事件的频率减少，强度减小。目前，在青藏高原面上，正经历着气候变暖、环境改善的过程。     

冰芯和气象记录揭示的青藏高原百年来典型冷暖时段气候变化特征

气候冷暖变化问题是全球科学家研究的一个聚焦点,但高海拔地区的气候变化过程尚不十分清楚,作为全球气候变化的敏感区的青藏高原更是如此. 以青藏高原北部的古里雅冰芯、唐古拉冰芯和南部的达索普冰芯、宁金岗桑冰芯δ¹⁸O记录作为温度代用指标,同时结合青藏高原西北缘的吉尔吉斯斯坦Naryn站长期气象记录和北半球同时期的气温变化进行比较,研究了过去100 a来青藏高原北部和南部的温度变化. 结果显示：青藏高原过去100 a来共出现1910年左右、1920年左右、1950年左右、1970年代4个冷期,各冷期之间对应出现4次暖期,并且变冷的程度越来越弱而变暖的程度越来越强. 其次,青藏高原气候的变冷变暖在不同地区和不同时段差异很大：从空间尺度上看,青藏高原北部变暖过程比南部更强烈;从时间尺度上看,1910年左右和1920年左右的两次变冷十分明显,但1950年左右和1970年代的两次变冷不明显. 另外,虽然有发生在1990年代早期的短暂降温过程,但与其说是一个冷事件,还不如说是一次变暖过程中的短暂停顿,随后表现为持续升温.     

青藏高原冰雪不溶微粒研究进展

不溶微粒是冰雪中重要的气候环境变化参数,通过冰雪中微粒记录研究气候环境变化是冰雪研究的一个重要方向。20世纪中后期对冰雪微粒的研究主要集中在南极和格陵兰,到20世纪末期时一些研究人员开始关注中纬度的冰雪微粒的研究,特别是青藏高原冰雪微粒的研究。到目前为止,共有4根冰芯（敦德冰芯、古里雅冰芯、达索普冰芯和慕士塔格冰芯）和数个雪坑开展了微粒研究。青藏高原冰雪微粒研究主要从微粒定年、微粒浓度、粒径分布、特殊事件的记录以及与可溶性离子的关系等方面进行了研究。主要回顾了从80年代末开始的青藏高原冰雪微粒研究的一些主要方法和主要成果并且展望了今后微粒重点研究的方向。     

冰芯记录中末次间冰期-冰期旋回气候突变事件的研究进展

冰芯记录中的气候变化是古气候研究中的重要组成部分. 极地、中低纬度和热带地区的冰芯记录表明, 在冰期间冰期旋回大尺度气候变化背景下, 全球经历了一系列数百年至千年时间尺度的快速气候突变事件, 诸如末次间冰期的干冷事件、末次冰期的DansgaardOeschger事件、 Heinrich事件和Younger Dryas事件等, 虽然这些穿插在冰阶中的暖湿气候事件、间冰阶中的干冷气候事件的成因、机制和影响范围还存在明显的不确定性. 主要介绍不同区域冰芯记录中末次间冰期冰期旋回这些气候突变事件发生的时间、过程和机制等的研究进展.     

柴达木盆地自然伽玛曲线与古里雅冰芯记录的末次间冰期以来气候环境变化过程的对比

采用柴达木盆地达参1井自然伽玛(GR)曲线进行古气候反演,分析了GR曲线记录的末次间冰期以来的环境变迁过程. 表明GR曲线忠实地记录了构造运动及气候变化的影响,与古里雅冰芯、格陵兰冰芯所记录的气候事件均能较好对应. 表明柴达木盆地同时包含了高原隆升和全球性气候变化的信息,是反映古气候变化良好的信息载体之一, 是反映内陆干旱盆地环境与气候变化良好的代用指标.     

近300a来古里雅与长江下游温度变化所受太阳活动、火山活动的影响分析

分析了近300a来古里雅冰芯δ¹⁸O值和长江下游温度变化与太阳活动、火山活动的关系.结果表明,无论在年际尺度,还是在10a尺度上,西昆仑山的古里雅冰芯和中国东部的长江下游地区的温度与以太阳辐照和太阳黑子周期长度为代用指标的太阳活动有良好的相关关系.火山活动对古里雅、合肥冬温和杭州春温有明显的降温作用.1810’s—1830’s时段不仅合肥冬温和杭州春温发生了剧烈的变化,而且处于高亚洲中西部的古里雅冰芯δ¹⁸O值也急剧下降,同时在北半球温度重建曲线上这一时段也是一个冷谷,表明该时段的气候变化可能具有全球性,而强烈的火山活动和微弱的太阳活动可能对温度的快速降低起触发作用。     

ENSO事件对青藏高原古里雅冰芯中现代δ18O的影响

对１９５１～１９９２年青藏高原古里雅冰芯中δ＾１８Ｏ与Ｉ（南方涛动指数）,δ＾１８Ｏ与赤道东太平洋ＳＳＴ（海表面温度）的关系进行了分析。在Ｅ１Ｎｉｎｏ年,无论是隆冬还是盛夏,古里雅冰芯中δ＾１８Ｏ均减小。表现为明显的降温,平均降温幅度分别为１．２℃和０．４５。在特强Ｅ１Ｎｉｎｏ年,平均降温幅度分别为２．０３℃和１．４６℃。在ＬａＮｉｎａ年,盛夏古里雅;冰芯中δ＾１８Ｏ增大,表现为明显的增温,平均     

青海省东部地区气候变化与ENSO事件关系

ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)事件的发生会影响区域气候变化。通过对青海东部地区5个站点1959~2005年的降水、气温资料、干燥度和海表温度距平(SSTA)与南方涛动指数(SOI)的月序列进行相关性分析和周期性谱分析,探讨了区域气候变化与ENSO事件的关系。结果表明,1959~2005年青海省东部地区气候趋于暖干,并且冬春季变化趋势显著;暖事件的发生对该区域降水、气温及干燥度的变化影响较大,且气温对ENSO事件的响应要大于降水;ENSO事件对该区域的气候变化有两到三个月的影响期,EI Nino事件的发生对当月的影响较大,而La Nina事件的发生对该区域有两到三个月的持续影响期;降水距平及气温距平与ENSO事件存在短期相同的变化趋势,且该地区气候变化受南方涛动影响明显。     

1954年以来珠穆朗玛峰地区两支冰芯记录的对比分析

根据珠穆朗玛峰(以下简称珠峰)地区远东绒布冰川和东绒布冰川两支冰芯记录的恢复,1954年以来的冰川净积累量相差达1倍以上,但两支冰芯记录均表明:20世纪60年代冰川净积累量出现急剧减少现象,印度季风系统的突变可能是造成冰川净积累量变化的主要原因.两支冰芯δ¹⁸O剖面的总体变化趋势基本相同,但研究时段内远东绒布冰芯的δ¹⁸O平均值比东绒布冰芯的相应值低3.12‰,其原因有待进一步研究.两支冰芯的主要离子浓度剖面之间也存在较明显的差异,沉积后过程是导致这一差异的原因所在.     

青藏高原西部阿汝冰芯记录的近100 a气温变化研究

以2017年9月钻取自青藏高原西部阿汝冰崩区长度55.29 m的阿汝冰芯为研究对象,通过冰芯δ18O记录与Nye模型重建了冰芯上部17.87 m的时间序列是1917—2016年.结合冰芯邻近的改则、狮泉河气象站1973—2016年夏季平均气温数据,通过相关性分析及线性回归法、Mann-Kendall(M-K)检验分析,...     

Causes of interannual variability in the sea ice cover of the Eastern Bering Sea

It has been shown that large-scale weather patterns in both the tropical South Pacific (El Niño-Southern Oscillation, or ENSO, events) and the North Pacific (Pacific-North American, or PNA, patterns) have strong teleconnection effects on the air, ice, and ocean environments of the Bering Sea. This signal apparently comes via the atmosphere and not the ocean. The connection between variability of the Bering Sea and the ENSO and PNA appears to be the winter position of the Aleutian Low. Interannual variability in air temperatures, ice cover, and surface winds in the Bering Sea generally are in phase with each other, whereas sea-surface temperatures (SST) tend to lag these variables by 1–3 months. These Bering Sea time-series are significantly correlated with the Southern Oscillation Index (SOI) time-series (an indicator of ENSO events) when the Bering sea data are lagged behind the SOI for up to 18 months. The correlations suggest that warming in the Bering Sea follows negative anomalies in the SOI (i.e., El Niño events). Cooling in the Bering Sea tends to follow positive anomalies (i.e., precursors of El Niños) in the SOI. Maximal correlations for the PNA also lag the SOI by a mouth or two.Analyses of variance indicate that the SOI can explain 30–40% of the variability in the Bering Sea. Stepwise multiple regressions can explain up to 54% of the variation in air temperatures, up to 39% of the variation in sea ice cover, and up to 46% of the variation in SST in the Bering Sea. PNA and SOI were significant variables only in the equation for air temperatures, indicating a close relationship between them and the atmosphere in the Bering Sea and suggesting that energy is transmitted to the water and ice via the atmosphere. The three variables airtemps, ice, and SST were significant each time they were used as independent variables, indicating a rapid and strong feedback relationship among them.Three ENSO events have occurred since the mid-1970s, but none have been typical. There have been either two positive SOI anomalies preceding an El Niño or there have been none preceding an El Niño. When there has been a positive anomaly, ice cover has been above normal, but neither a positive anomaly nor above-normal ice has occurred in the past two ENSO events. An ice retreat has occurred any time there has been an ENSO event, except in the case of the great El Niño of 1982–1983; the anomalous position of the Aleutian Low at that time explains the lack of response of the ice. Finally, one ice retreat occurred that was unrelated to an ENSO event, but was related to a PNA event.     

从古里雅冰芯与祁连山树轮记录看过去2000年气候变化

通过藏南沉错湖芯的210Pb和137Cs的测试,获得湖芯的平均沉积速率为0.16cm/a.根据湖芯长度和分样间距,获得平均分辨率为6～7年,长达1 350年的连续湖芯环境序列.对湖芯样品磁学指标的低频磁化率(Xlf)、等温剩磁(IRM)、饱和等温剩磁(SIRM)、非滞后剩磁(ARM)等指标及其比值的测试,划分了650 A D.以来沉错湖区的冷暖变化阶段和相对强度.结果表明,690～860A D.和1 120～1 320 A.D.分别出现两个相对集中的暖期,每个暖期中间又具有相对寒冷时段.1 520～1 650A.D.出现寒冷时段之后,1 820A D.左右直至现在环境又逐渐进入转暖时期.在3个暖期中,以1 220A.D.前后的温暖程度最强,而冷期中以1 610～1 650A.D.达到最盛.沉错湖区冷暖环境的演变得到了其他资料的很好验证.     

Interannual variability of monsoons in Malaysia and its relationship with ENSO

Interannual variations of the monsoons have been studied utilising homogeneous rainfall records of 41 years (1951–1991) from Malaysia and upper air data of stations in Asia, Australia and Western Pacific. Sources of upper air data are U.S. Department of Commerce and Kuala Lumpur Northern Winter Monsoon Activity Centre. Extreme wet and dry years have been identified and the influence of ENSO on Malaysian annual rainfall has been discussed. Influence of ENSO on the performance of northern summer and winter monsoons has also been studied from Malaysian rainfall data. Further, regional circulation patterns associated with El Nino and La Nina years have also been identified. No linear trend has been found in the annual rainfall of 16 stations in Malaysia. Most El Nino years are associated with below median and La Nina years with above median rainfall at most stations in Malaysia. ENSO has greater influence over East Malaysia than peninsular Malaysia. Interannual variability of rainfall with reference to ENSO conditions has been discussed in details. Also, circulation features have been identified to foresee El Nino/La Nina events.     

中国南方降水δ18O年际变化响应ENSO机理的再分析

中国南方石笋δ18O记录已成为重建过去季风变化历史的重要载体,然而对石笋δ18O记录的气候解译目前仍存在争议.本文基于模拟数据和气象观测数据建立了1979-2016年中国南方16个主要城市的降水δ18O年际变化序列,并利用主成分分析方法提取了这些δ18O序列的第一主成分.该主成分序列与海洋尼诺指数总体上呈现出显著正相关...