全球小冰期的气候变化

根据全球小冰期气候信息的不同代用指标的结果分析,全球小冰期冷、暖气候变化趋势具有一致性.其中,太阳活动是影响全球小冰期气候变化的主要因素,强火山爆发及厄尔尼诺事件则是其强化因素,这些因素通过海-气作用这一复杂机制对全球气候产生深远影响.     

太白山最近1000年的孢粉记录与古气候重建尝试

秦岭太白山佛爷池最近1000年的孢粉记录及据此所重建古气候参数的时间序列,揭示了历史时期小冰期和中世纪温暖期的气候特征。小冰期的起止时间为1420-1920aAD。其1月与7月平均温度反映本区夏季风与冬季风的变化有很大的不一致性。小冰期开始时,冬季风突然增强,夏季风显示不稳定波动,并相对变弱,而降水一度增多。小冰期的结束是以冬季风逐渐减弱为先导,而夏季风呈突然增强势态,降水偏少。在中世纪温暖期中,1200-1340aAD发生快速气候波动,出现暖夏、冷冬等特征气候,成为历史上少见的灾害性气候时段。      

华北平原小冰期以来干湿变化与人类活动特征

气候变化尤其干湿变化对人类活动具有重要影响,高分辨率地重建过去的干湿变化是研究区域干湿变化的基础,同时也为未来气候变化提供依据。目前针对华北地区小冰期高分辨率的气候变化研究还较少,特别是干湿变化研究更少。本研究在3个AMS-14C测年的基础上,通过99个样品的孢粉、炭屑、粒度等指标高分辨率地重建了该地区小冰期以来的气候干湿变化特征及与人类活动强度的关系。结果表明:小冰期之前(约1340 A.D.)乔木花粉含量多在25%以上,指示流域植被以森林草地景观为主,沉积物颗粒较粗,沉积环境不稳定,气候较为湿润。小冰期期间(1340~1920 A.D.)乔木花粉多降低至15%以下,喜干的藜科、荨麻属和葎草属花粉含量明显增加,指示气候整体变干,但不同阶段变干程度又存在明显差异:小冰期早期(1340~1580 A.D.)孢粉组合中喜干的藜科花粉含量逐渐增加,湿生植物花粉含量减少,PCA axis 1得分值多在0~1之间,显示气候偏干。该时期与人类活动有关的炭屑浓度、农作物(禾本科≥35μm)花粉和磷(P)含量均最低,说明小冰期早期研究区人类活动强度相对较弱;小冰期中期(1580~1800 A.D.)喜干的藜科、荨麻属和葎草属花粉含量达到最高值,PCA axis 1得分值较小冰期早期更正偏,指示气候更为干旱。炭屑浓度、伴人植物、磷(P)含量和农作物(禾本科≥35μm)花粉均达最高值,指示人类活动强度明显增强;小冰期晚期(1800~1920 A.D.)湿生的禾本科和水生植物狐尾藻属等花粉含量达到最高值,PCA axis 1得分值负偏,指示气候变湿润。该阶段农作物(禾本科≥35μm)花粉、炭屑浓度和磷(P)含量较上一时期均略有降低,表明人类活动强度较小冰期中期略有降低。小冰期以后(1920年至今)喜湿的禾本科和水生植物狐尾藻属花粉含量减少,与小冰期晚期相比,气候向着干旱化方向发展.     

中国东部小冰期气候特征与环境变迁

中国小冰期气候与环境变迁是在全球气候环境异常影响下发生的。从11世纪开始至18世纪结束,先后出现过四次寒冷期,即1170—1200年、1480—1530年、1650—1720年及1820一1890年,鼎盛期在17世纪中叶,周期为180年左右.但在寒冷的小冰期中也有过温暖时期;而且干—冷,暖—湿相联。天气异常、环境恶化是小冰期的主要特征,引起这种变化的主要原因是火山灰日伞效应。如果不是火山灰日伞效应的影响,未来CO_2 等温室气体将使气温出现明显上升.     

内蒙古岱海地区小冰期气候演化特征的地球化学记录

通过对地处气候敏感带的岱海湖泊岩芯介形类壳体丰度、Sr/Ca和Mg/Ca摩尔比值，以及自生碳酸盐氧同位素组成等地球化学指标的综合分析，结合岩芯的岩性特征和^210Pb、^14C测年，重建了岱海小冰期以来气候环境演化过程，揭示小冰期前期本区以冷湿气候为主，在中后期，气候寒冷干旱，间有气候转温和的冷湿、湿干气候。本区小冰期气温变化与华北其他地区具有一致性，但降水与气温组合状况复杂，反映了明显的区域特征，其原因可能是气候转型期经向环流加强，气旋活动加强所致。     

树轮记录的小冰期以来青藏高原气候变化的时空特征

小冰期气候为评估现代气候变化提供了最直接的背景.本文主要依据树轮资料,同时结合现代仪器观测记录,利用经验正交函数(EOF)方法探讨了青藏高原小冰期以来气候变化的时空特征.首先分析了高原的温度变化.近50年来青藏高原的温度变化基本同相位变化,没有明显的区域差异;乌兰树轮序列是青藏高原的冬半年(9～4月)温度代用指标;利用...     

华北平原东北部小冰期干湿变化特征及其驱动机制

小冰期作为距今最近的一次冷期,是研究寒冷事件对人类社会和自然环境影响的重要参照期,其气候总体偏冷已达成共识,但干湿变化存在明显的时间和区域差异。华北平原作为东亚季风系统控制的核心区,对气候变化响应十分敏感,由于受到研究材料、技术方法等因素限制,致使华北平原小冰期次一级干湿变化过程研究较少,且缺乏高分辨率的定量研究。本研究在6个AMS¹⁴C定年的基础上,通过对秦皇岛七里海湖泊深度为245～62 cm的钻孔沉积物92个样品的孢粉分析,利用加权平均偏最小二乘回归法(WA-PLS),高分辨率地定量重建了华北平原东北部1250～1610 A.D.的降水变化过程。结果显示：小冰期早期(1310～1450 A.D.)年降水量平均为565 mm,较中世纪温暖期降水减少约25 mm,气候变干,但程度较轻;小冰期中期(1450～1610 A.D.)降水量进一步降低,降至525 mm左右,最低可达410 mm,气候达到研究段最为干旱时期。分析认为,华北平原东北部地区小冰期冷干变化过程可能受太阳辐射量、火山活动和太平洋年代际振荡(PDO)的共同驱动。     

简讯

小冰期气候国际研讨会（International Symposium on the Little Ice Age Climate）将于1991年9月25～28日在日本东京都立大学国际交流会馆召开。这次研讨会将会集气候学、气象学、地貌学、地质学、第四纪学、冰川学、火山学、历史学等相关学科的研究者，就15世纪至19世纪前半叶的“小冰期”及其以后气候变化问题进行研究、交流和学术讨论。会议特     

青藏高原东缘近2000年湖泊气候记录及全球联系

青藏高原东缘气候变化历史对认识区域乃至全球气候动力成因有重要意义。本文基于笔者近年来在青藏高原东缘获取的湖泊记录,并汇总他人研究成果,探讨了高原东缘近2000年气候变化历史。已有的研究表明青藏高原东缘北部(NETP)和南部(S-ETP)近2000年水文气候存在显著的区域差异。N-ETP地区中世纪总体温暖湿润,小冰期寒冷干燥,近100~200年温暖湿润,表现为"暖湿-冷干"气候模式;而S-ETP地区中世纪温暖干旱,小冰期寒冷湿润,近100~200年温暖干旱,表现为"冷湿-暖干"气候模式。对比分析表明:N-ETP地区气候模式与东亚夏季风广泛区域气候模式相似;而S-ETP地区气候模式与多数印度夏季风地区气候模式相似。因而认为这样大尺度的水文气候差异可能与不同区域大气环流差异以及赤道太平洋-印度洋海表面温度变化及其引起的大气环流的强度及位置的变化有关。     

过去千年气候变化的数值模拟研究进展

在阐述千年气候变化研究意义的基础上,围绕着如何利用气候系统模式来对过去千年的气候变化进行归因模拟、以理解其中自然和人为因素的作用问题,总结和评述了国际上相关研究进展,进一步归纳了千年气候变化数值模拟中亟待解决的科学问题,重点包括千年气候演变中自然变率特征时段(即中世纪暖期和小冰期)与人类活动影响时段(即20世纪气候变暖)的气候差别,在中世纪暖期、小冰期和20世纪气候变暖这3个特征时段上,自然变化和人类活动影响的作用与机制比较、中国过去千年气候演变的模拟等,随后,扼要介绍了国家自然科学基金重大项目"中国地区树轮及千年气候变化研究"之课题"中国千年气候变化数值模拟与机理研究"的主要研究内容.     

中国的小冰期气候及其与全球变化的关系

根据由历史文献资料复原的气候序列和树木年轮、冰芯记录以及冰川、沙漠、湖泊资料,作者认为,我国的小冰期持续至19世纪90年代结束。这期间最寒冷的时段是17世纪20年代—90年代和19世纪20年代—90年代。文中指出小冰期时我国的寒潮、梅雨、尘暴、干旱灾害及降水变率的特点。将我国的资料与欧洲、日本的资料拼图,并与北美的资料对比,可以看出,我国小冰期的气候变化与全球变化一致,其中寒冷时段在欧洲的出现略早于东亚,而我国出现的若干个最寒冷的10年则同时在北美和欧洲出现。     

近800a来内蒙古岱海湖水的盐度定量及其气候意义

在干旱半干旱地区 ,封闭湖泊的湖水盐度对气候变化反应敏感。首先通过现生介形类 (Lim nocytherecf.inopinata)壳体与湖水Sr/Ca比值的测定确定了Sr/Ca的分配系数 ;然后测试现代岱海湖水盐度与湖水Sr/Ca比值 ,建立湖水盐度与湖水Sr/Ca比值的函数关系 ;最后利用湖泊沉积剖面中介形类壳体的Sr/Ca比值定量恢复了岱海湖水近 80 0a来的盐度。通过分析岱海湖水盐度变化过程 ,揭示了研究区小冰期前期降水增加的冷湿气候 ,这明显不同于东部其它地区的冷干气候 ;研究区在小冰期中后期以偏干旱气候为主 ,这与东部其它地区干冷气候相一致 ;推测了 2 1世纪初 10～ 2 0a ,岱海地区降水将有所增加 ,干旱趋于缓和。     

黄河上游阿尼玛卿山区冰川波动与气候变化

以黄河上游阿尼玛卿山的冰川为研究对象, 通过应用航空相片、卫星遥感影像、地形图和数字高程模型(DEM), 分析了末次冰盛期、小冰期、自1966年及2000年的冰川范围及变化情况. 结果表明, 末次冰盛期的冰川范围是现代冰川的3.1倍; 小冰期以来, 冰川已经开始退缩, 尤其在1966-2000年期间退缩有加速趋势. 介绍了一种提取冰川雪线高度的方法, 并根据现代气候数据, 探讨了研究时段雪线高度上的夏季平均气温变化趋势. 结果表明, 末次冰盛期时, 雪线下降了420 m左右, 相应的夏季平均气温比现代低1.9 ℃, 小冰期盛时夏季平均气温比现代低0.6 ℃.     

山地冰川平衡线高度作为气候变化代用指标的讨论

对以平衡线高度作为气候变化代用指标的理论依据进行了讨论,依据天山乌鲁木齐河源1号冰川的大量观测资料,建立和完善现代冰川平衡线高度与气候统计关系,从传统方法以区域范围内气候因子为参数改造为以冰川范围内气候因子为参数,通过检验认为改造后的公式比较合理.将公式外推到小冰期第二次冰进时的1号冰川,并运用侧碛垄最大高度法确定了小冰期第二次冰进时冰川的平衡线高度,给出了该次冰进时气候条件的半定量推算结果.证明利用山地冰川平衡线高度作为气候变化的代用指标,并且对气候状况进行半定量推断是可行的.     

中国西部末次冰期以来冰川、环境及其变化

晚更新世以来,由于青藏高原及其周围山地的上升,中国西部的气候愈来愈干冷,冰川发育受到抑制。末次冰期最盛时,雪线比今日低300—1500m,古冰缘下限比今日低300—1400m,高山带的气温比今日低3—7℃,高原外围地区低8—10℃。青藏高原从13000aB.P.开始气候变暖,6000aB.P.高温期时冰川强烈退缩或消失,4000—3000aB.P.气候又再次变冷进入全新世新冰期和现代小冰期。目前气候又开始变暖,大部冰川又转入后退时期。     

南极地区数百年来气候变化的冰芯记录对比研究

随着国际横穿南极科学考察计划的实施, 近年来开展了沿中山站-Dome A考察路线的冰芯研究, 获得了伊丽莎白公主地250 a来气候环境变化的高分辨率记录. 通过与Lambert冰川流域西侧有关研究结果的对比, 揭示了该冰川谷地为东南极洲重要气候分界线的特征. 综合南极地区其它地点冰芯记录和冰盖变化研究结果, 发现以小冰期为代表的寒冷期在东南极洲较为明显, 在西南极洲则不明显, 甚或恰好相反, 表现为温暖阶段. 就东南极洲来说, 也存在明显的区域差异: 以Lambert冰川谷地为界, 东部地区, 如Wilkes Land (Law Dome), Victoria Land北部(Hercules Neve)等地, 小冰期冷期比较突出;西部地区, 如Dronning Maud Land和Mizuho高原, 情况不是很明确. Lambert冰川流域是非常特殊的地方, 虽然小冰期冷期也存在, 但1850年前后的显著高温和近100多年来的降温与南极洲其它地方都不一样, 而与南极半岛北侧一冰芯所给出的400 a温度变化记录极为相似, 我们尚不能解释为何如此遥远的两个地点具有很好的一致性而与其它地方则不一致.     

THE RELATIONSHIP BETWEEN ENVIRONMENTAL CHANGES AND HUMAN ACTIVITIES DURING THE MEDIEVAL WARM PERIOD AND THE LITTLE ICE AGE IN OTINDAG SANDLAND BY OSL DATING

为了深入了解中世纪暖期和小冰期浑善达克沙地环境变迁与人类活动的关系,对沙地5个具有代表性的风成砂——砂质土剖面序列进行了光释光测年研究.结合粒度、磁化率、烧失量等气候替代性指标及地层中的文化遗存分析,得到了浑善达克沙地近2ka来的环境变迁记录:距今1.45～1.10ka和0.83 ～0.58ka,浑善达克沙地发育砂质土层,气候温暖湿润,与中国唐朝暖期和元朝暖期相对应,欧洲此时经历了中世纪暖期,该地自然环境条件比较优越,旱作农业文化发展.距今1.10～0.83ka和0.58 ～0.20ka,浑善达克沙地发育浅黄色砂层,气候干旱寒冷,沙丘活化,分别与我国宋辽和清朝冷期相对应,其中宋辽冷期是中世纪暖期的气候波动,清朝冷期则对应千欧洲小冰期,游牧文化发展.浑善达克沙地地层序列、气候替代性指标及其所保存的人类文化遗存揭示了自然环境与人类活动的相互关系.2ka以来,气候经历了暖湿与冷干的交替变化,自然环境变化影响了人类生产生活方式.沙地气候事件可能对我国相应时期朝代的兴亡产生过重大影响.     

陕西定边地区2400cal.aB.P.以来高分辨率的花粉记录及环境变化

通过对位于黄土/沙漠过渡带定边地区苟池剖面的高分辨率的花粉分析,基于9个 14C年代数据重建了2400cal.aB.P.以来定边的植被与气候变化,结果表明 2400～1740cal.aB.P.地带性植被为以栎为主的森林草原,气候较温暖湿润; 1740～1610cal.aB.P.森林退化,草原发育,气候变干; 1610～1240cal.aB.P.乔木成分增加,植被类型为疏林草原,气候较温和湿润; 1240～1010cal.aB.P.森林退缩,草原发育,气候变干; 1010～690cal.aB.P.草原进一步发育,气候干旱; 690～500cal.aB.P.阔叶树成分增加,气候略温湿; 500～190cal.aB.P.草原发育,气候干旱; 190～0cal.aB.P.乔木成分增加,气候变湿。本区花粉记录的植被和气候变化可与区域的世纪初前后(秦汉)暖期、隋唐暖期、中世纪暖期和小冰期等事件对比。     

高分辨率泥炭孢粉记录的天山北坡2400 cal yr B.P.以来植被演替及其对气候变化的响应

天山北坡受西风环流影响,是对气候变化反应最敏感的地区之一。但由于缺乏高分辨率的古气候记录,对该区域2000 cal yr B.P.以来气候演变过程的认识仍存在分歧,尤其是气候演化模式和水热组合方式等问题。为厘清上述问题,以伊犁盆地2400calyrB.P.以来的泥炭沉积剖面为研究材料,通过对其进行精确定年和高分辨率孢粉研究,重建了天山北坡2400 cal yr B.P.以来的植被和气候演化历史。结果表明:1) 2400 cal yr B.P.以来天山北坡气候经历了暖干―暖湿―冷湿3个阶段,并可与其他地区研究结果进行良好对比。2429―949 cal yr B.P.期间,喜光、喜暖植物含量丰富, PCA axis 1得分指示有效湿度偏低,气候以暖干为主要特征; 949―475 cal yr B.P.期间,区域有效湿度明显增加,气温较高,为中世纪暖期;475―301calyrB.P.期间的小冰期打断了天山北坡气候向暖湿化发展的趋势,此时段内以冷湿为主。2)天山北坡气候变化过程并不稳定,包含短期的气候突变事件,泥炭沉积物记录了以冷湿为主要特征的小冰期,可能是西风环流加强、西风带南移或北大西洋涛动负异常叠加,温度变低导致水面蒸发、植物蒸腾减少等共同作用的结果。     

过去 2ka气候变化研究进展

过去 2ka气候和环境变化是PAGES计划研究的核心内容之一。自该计划实施以来,各国科学家就近 2ka气候变化研究做了大量的工作,陆续召开了多次国际会议。介绍了研究的历史背景,然后从冰芯、树轮和历史文献三个方面回顾和评述了国内外近年来对过去 2ka气候和环境变化的研究现状,其中重点关注了中世纪暖期和小冰期在全球的空间表现特征。