Climatic Change, Wars and Dynastic Cycles in China Over the Last Millennium

In recent years, the phenomenon of global warming and its implications for the future of the human race have been intensively studied. In contrast, few quantitative studies have been attempted on the notable effects of past climatic changes upon human societies. This study explored the relationship between climatic change and war in China by comparing high-resolution paleo-climatic reconstructions with known war incidences in China in the last millennium. War frequencies showed a cyclic pattern that closely followed the global paleo-temperature changes. Strong and significant correlations were found between climatic change, war occurrence, harvest level, population size and dynastic transition. During cold phases, China suffered more often from frequent wars, population decline and dynastic changes. The quantitative analyses suggested that the reduction of thermal energy input during a cold phase would lower the land carrying capacity in the traditional agrarian society, and the population size, with significant accretions accrued in the previous warm phase, could not be sustained by the shrinking resource base. The stressed human-nature relationship generated a ‘push force’, leading to more frequent wars between states, regions and tribes, which could lead to the collapse of dynasties and collapses of human population size. War frequencies varied according to geographical locations (North, Central and South China) due to spatial variations in the physical environment and hence differential response to climatic change. Moreover, war occurrences demonstrated an obvious time lag after an episode of temperature fall, and the three geographical regions experienced different length of time lags. This research also shows that human population increases and collapses were correlated with the climatic phases and the social instabilities that were induced by climate changes during the last millennium. The findings proposed a new interpretation of human-nature relationship in the past, with implications for the impacts of anomalous global warming on future human conflicts.     

20世纪全球温度场趋势变化的区域特征分析

利用 1 90 0～ 1 998年全球 5°× 5°年平均表面温度场序列 ,提取具有不同温度变化型态的显著区域 ,探讨温度背景趋势的区域性及其对变暖显著性、稳定性的影响。同时结合对Hadley中心HadCM2海气耦合模式模拟结果的初步分析 ,研究温度背景趋势地域性差异的可能成因。结果表明 ,全球年际至世纪尺度温度变化距平场存在差异显著的 2 0个区域。温度场的背景趋势主要表现为两大类 ,背景增暖型和背景波动型 ,其中背景波动型以准 70a的波动变化为主 ,主要存在于北半球中高纬海域 ,并以北大西洋地区尤为显著 ;背景增暖最为稳定、显著的区域则是南印度洋中纬度地区。不同条件下海气耦合模式数值试验的结果也表明 ,南印度洋中纬度地区是温室效应等外强迫的稳定响应区域 ,温度背景趋势的地域性差异 ,一方面可能与温室效应等外强迫变化在不同区域的响应稳定性有关 ,另一方面也可能与海气系统年代际以上尺度耦合振荡的区域性有关。     

近四十年我国气候变化的初步分析

本文对近四十年来我国的气候变化作了一个初步分析。结果表明,众所周知的全球增暖在我国只反映在东北、华北和西北西部地区;大约35°N以南,南岭以北,青藏高原以东地区是变冷区,变冷中心在四川、陕南和滇北;在全球温室效应下,高低纬变湿和中纬变干,而我国则大部分地区变干,华北和西北变干更明显。我国气候变化特点和全球增暖趋势有许多不一致,这一点值得引起我国气候学家的注意。     

一万年以来西安地区古土壤特征与气候波动变化研究

通过对西安李湾全新世黄土剖面微结构的研究,结合磁化率、TOC、CaCO3方法,发现古土壤S0是由两层土壤S10和S20构成的复合土壤,是森林植被下形成的具有强粘化和淋溶作用的棕壤类型.尽管有人类活动的影响,土壤S0以上部分仍继承了风积黄土的基本特征.初步揭示了关中地区一万年在6000-5000 aB.P. 出现的第一次干旱事件,3100年以来,是全新世以来又一个相对干旱的时期.     

1960—2009年石河子垦区雾天气气候特征及与气象条件的关系分析

利用1960-2009年石河子垦区3个国家级气象站的气象资料,分析大雾天气的气候变化特征。结果表明：石河子垦区年均雾日空间分布特征明显,西北多,东南少,时间分布极不均匀,石河子站雾日呈逐渐减少型,莫索湾站和炮台站呈逐步增多型;石河子垦区雾日在全年的分布状况是春季最多,冬季次之,秋季最少;大雾的逐月变化呈显著季节性特征,集中出现在10-3月,而4-9月,基本无发生;下半夜至翌日上午较易出现大雾,起雾时间为00：00-13：00,其中10：00-12：00最易起雾,雾消时间为14：00-23：00,16：00-22：00雾最易消散;温度在-10～-20℃、相对湿度在91%～100%、风速0～2m/s、风向偏东风和偏南风下石河子雾最易发生。雾天气气候特征及气象条件的分析是预报其发生时间和地点的基础,充分认识其特征和规律是提高雾天预报准确率的前提。     

长江中下游近百年气候冷暖变化对农业生态环境的影响

分别统计分析了上海、合肥、金华、武汉、长沙、南昌、吉安、衡阳等站生长季热量（﹥10 ℃积温及持续日数）和越冬期低温（﹤０℃负积温及极端最低气温）变化特征。运用谱分析方法,提出长江中下游地区气候冷暖变化的周期及长期波动趋势。同时,预测本世纪末,长江中下游地区气候冷暖波动对建立高产、优质、高效的现代农业可能是一种潜在威胁;指出在长江中下游地区农业生产过程中必须重视气候投入,突破传统农业经验,优化农业耕作轮作栽培制度,建设对气候变化具有强的调控功能的新的农业生态系统。     

20世纪后期青藏高原积雪和冻土变化及其与气候变化的关系

利用1981—1999年青海和西藏72个气象台站的常规观测资料。分析了青藏高原冬春积雪日数和冻结日数的变化及其与气候变化的关系。结果表明：高原冬春积雪日数在20世纪80年代是增加的，在20世纪90年代则是减少的；而此20年间高原季节性冻土冻结日数呈递减趋势；多年平均的高原冬春积雪日数由南向北是减小的，多年平均的冻结日数由高原中部向四周是递减的。高原冬春积累日数、冻结日数均以2～6年周期变化，气温以准3年周期变化，西藏降水以准8年、准3年周期变化。而青海降水以3～5年周期变化。高原冬春积雪日数、冻结日数和冬春气温振荡变化从20世纪80年代到90年代都呈现加快趋势。冬春积累日数的变化与冬春气温的变化呈负相关。与冬春降水的变化呈正相关；冻结日数的变化与冬春气温和冬春降水的变化均呈负相关。     

近45年拉萨浅层地温对气候变化的响应

利用1961-2005年拉萨0～40cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候统计方法,研究了近45年拉萨浅层平均地温的变化趋势、气候突变和异常年份等。结果表明:浅层各季节平均地温均呈现极显著的升高趋势,升温率为0.43～0.60℃/10a,春季最大,夏季最小。各层年平均地温以0.45～0.66℃/10a的升温率显著上升,40cm深度的升温率最大,与同时期平均气温的升温率比较,地温比气温对气候变暖的响应更强。20世纪60年代至90年代浅层年、季平均地温呈明显的逐年代升高趋势,以冬、春季最为明显。20世纪60年代到80年代中期为偏冷阶段,80年代后期至90年代地温为偏暖阶段。各浅层平均地温在1986年秋季均发生了突变,冬季突变时间都出现在1984年。年平均地温除在40cm处1999年异常偏高外,其它各层为异常偏低年份,且发生在20世纪60年代。气温升高是影响地温上升的主要原因。     

近53a珠峰地区气温降水变化特征分析

利用聂拉木和定日国家气象观测站1967~2019年月气温和降水资料,开展了珠穆朗玛峰（简称珠峰）地区季、年气温和降水变化特征分析及变化趋势检验。结果表明：近53a珠峰地区季、年平均气温呈显著升高趋势,冬季增温幅度最大,年平均气温在1997年之前为波动下降而1997年之后则是波动增加,进入21世纪后气温升高愈发明显且在冬季尤为突出;珠峰地区1967~2019年降水量呈波动变化但变化趋势不显著;珠峰地区气温和降水体现出较强的局地性差异,其南、北坡气温和降水呈现出不同的变化特征。     

1955-2005年中国极端气温的变化

利用1955-2005年中国234站逐日最高、最低气温资料,通过计算趋势系数等,研究了中国年、季极端气温变化趋势的时空特征。结果表明：空间分布上,我国年和四季的极端低温均表现出稳定的增温趋势;年、春季和夏季极端高温在黄河下游地区出现了较明显的降温趋势,而在华南地区增温趋势较显著;时间演变上,无论年还是四季,极端低温的增温幅度明显大于极端高温的增幅;极端气温在四季均有增温趋势,尤其以冬季的升温最明显;年极端高温和低温的年代际变化基本一致。     

近半个世纪ENSO事件对长江三角洲地区气候的影响

对上海、杭州和南京1951～2001年日降水和气温资料作χ^2检验,探讨ENSO事件与长江三角洲地区降水、气温的关系,结果表明ENSO事件与研究区年降水量、四季降水以及年最高气温关系远低于自由度为3的90％置信度水平,二者无显著相关性。将E1 Nino分为两类后研究其对研究区年降水量、夏季降水量以及高温天气的影响,结果显示,第Ⅰ类E1 Nino影响年中研究区年降水量比常年偏高约15．6％,不易出现高温天气;第Ⅱ类E1 Nino影响年的年降水量比常年偏少20％-30％,但高温天气出现几率大。     

The Influence of Climatic Change on Price Fluctuations in Germany During the 16th Century Price Revolution

In our paper we analyze the influence of climatic changes on annual price fluctuations (harvest year) of agricultural products in Germany during the 16th century price revolution. The price series under analysis are from Nuremberg, Cologne, Augsburg, and Munich. The prices are compared with quarterly climatic indices for Germany, which cover the observation period 1500-1599. The main finding is that the length of the vegetation period is an important factor in determining grain price fluctuations. During the climatic deterioration in the 16th century, there is some evidence that the impact of climate (and therefore of supply fluctuations) on grain price fluctuations increases.     

中国地区日照时数近50年来的变化特征

根据国家气象信息中心给出的逐日日照时数资料, 利用经验正交函数分解(EOF)和Mann-Kendall方法分析了1956～2005年中国地区日照时数的变化趋势、突变情况、时空分布和季节变化特征。研究表明:中国绝大部分地区近50年来日照时数总量呈减少的趋势, 在1980年前后大部分观测站显示有突变, 20世纪 90年代之后减少趋势有所缓解, 保持在稳定偏低的状态;此类变化趋势在东南地区较西北地区更为显著。且日照时数的上述变化主要由于夏季日照的变化造成的。     

近50年平凉地区气候变化及其对农业生产的影响

利用统计学方法对80年代前后平凉地区的气候变化特点进行了研究，并分析了气候变化对农业生产所产生的影响，为合理利用本地气候资源提供依据。     

乾安县40年气候变化的分析

利用东北地区月平均气温、降水量、蒸发量等资料,计算了宁夏季气温和降水的相关系数,表明东北地区西部复季气温与降水量呈显著负相关.从年代际变化的分析中得知,20世纪90 年代暖干趋势明显,其中以乾安最为突出.分析乾安及其邻近测站蒸发量的年代际变化,表明乾安的夏季蒸发量上升趋势明显,并远大于其他测站,对环境的不良影响加重,而存下垫面条件较好一些的区域,夏季蒸发量呈下降趋势.乾安县未来复季气温仍为上升趋势,降水量存总体平均值之下呈旱.涝交替变化.     

江西贵溪市近50年气候特征分析

利用1953—2002年贵溪市国家一级站的气象资料,分析了近50 a贵溪市气温、降水、日照的变化特征。分析结果表明,贵溪市年、冬季气温呈上升趋势,而夏季气温呈下降趋势,20世纪90年代冬季增温最为明显;年降水总体呈略上升趋势,90年代降水量异常偏多;年日照时数总体呈下降趋势。分析结果还表明,贵溪市气候正在趋向变暖,特别是近10 a来气温升高明显。     

20世纪全球温度年代和年代际变化的区域特征

利用多窗谱方法,对全球各区域平均温度序列进行多种信号的检测、重构,着重分析不同区域温度年代和年代际变化的演变特征及其遥相关特点,初步研究显著年代际振荡信号的传播特征.结果表明20世纪年代至世纪尺度温度变化的显著信号有准70年波动和准30～50年、准20～30年、准15年、准7～10年多种时间尺度的振荡,其中准70年波动主要存在于北大西洋及北太平洋的中高纬度;准30～50年振荡则覆盖了除部分中纬度海域以外的大部分海陆表面,其演变特征基本相似,全球年平均温度序列中的显著年代际振荡信号主要反映了这一振荡信号;准20～30年振荡则主要集中于大洋的中纬度和副热带纬度,且具有沿副热带海洋环流传播的特点;准15年振荡主要位于热带太平洋海域,自1930年后,该信号与北太平洋中纬度准20～30年振荡反位相;准7～10振荡则主要集中于北大西洋及北半球中高纬陆地.     

1961～2005年西双版纳浅层地温对气候变化的响应

利用1961~2005年云南景洪0~20 cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候统计方法,研究了近45年西双版纳浅层平均地温的变化趋势、气候突变和异常年份等。结果表明:各年、季浅层平均地温均呈现极显著的升高趋势,升温率为0.14~0.40℃/10a,春季最小,冬季最大,年和春、冬两季表层升温率最大。各浅层平均地温在1980年秋季均发生了突变,冬季突变出现在1978年,以突变点划分,前为冷期,后为暖期,0 cm、15 cm和20 cm年平均地温,突变前只有20 cm年平均地温增温趋势不显著,突变后则相反,只有20 cm年平均地温呈显著的增温趋势,这表明20世纪80年代以来,20 cm地温对气候变暖的响应更强。年平均地温除10 cm外均在1971年异常偏低,各浅层年平均地温2003年均异常偏高。气温升高是影响地温上升的主要原因。     

近百年全球气候变暖的分析

本文对比分析了IPCC，Vinnikov，Jones及Hansen的北半球，南半球及全球共12个地面温度序列，以及中国的气温序列。资料为1880—1991年。近百年气候变暖的速度为0.5℃/100 a。温度的长期变化趋势占序列总方差60%以上。但气候变暖有突变性，在1890年代中，1920年代中及1970年代末有3次突然气候变暖。分析表明，总的变暖趋势与CO2浓度及太阳活动有密切关系。火山活动也可能有一定作用。但前两次突然变暖可能与火山活动沉寂有关。最后一次突然变暖则可能是温室效应加剧的结果。     

近百年哈尔滨气温的诊断研究

用SSA方法分析哈尔滨近98a月平均气温距平序列,得出哈尔滨近百年气温是增温倾向;年代际变化1909～1955年升温,1956～1969年微弱降温,1970～2006年明显升温;年际变化主要有2.315a年和4.06a振荡;月际变化主要存在8.33个月振荡。