红原泥炭腐殖化度记录的全新世气候变化

腐殖化度作为气候代用指标首次用于我国泥炭的古气候研究，较好的记录了红原地区全新世的气候变化。对红原泥炭^14C测年和腐殖化度分析，获得了距今12000年较高分辨率红原地区气候变化记录：11．815—10．9lkaB．P．，气候干冷：10．9—5．6kaB．P．，气候温暖；5．6—3．9kaB．P．，气候干冷；3．9—1．7kaB．P．，气候干冷、湿暖波动；1．7—0kaB．P．，气候干冷。总体而言，大约5．6kaB．P．是红原地区由早中全新世的温暖气候向晚全新世干冷气候变化的转折点。同时，红原泥炭记录的降温事件在北半球具有普遍性，反映了青藏高原对全球气候变化的响应。     

我国全新世泥炭α纤维素稳定碳同位素记录的对比与分析

泥炭是古气候研究的宝贵材料,α纤维素稳定碳同位素（δ¹³C_cell）是泥炭古气候研究的常用代用指标。我国已有数个地点报道了全新世泥炭全样或单种植物δ¹³C_cell记录,对这些记录的古气候解译存在明显冲突。结合相应的孢粉和植物残体证据,对这些记录进行综合对比,结果发现：高山草地植被带和内陆干旱区荒漠草原植被带当中的泥炭地,全新世期间的原地植物种属构成相对稳定且未发生显著变化,因此其δ¹³C_cell记录具有较为明显的长期变化趋势,其古气候解译也更为可靠;森林植被带和林草交互带当中的泥炭地,全新世期间的原地植物种属构成发生过显著变化（如木本植物入侵）,这可能是造成其全新世δ¹³C_cell记录长期趋势不明显或其古气候指示意义复杂难解的主要原因。这些结果显示了泥炭地的原地植物种属构成,对相应δ¹³C_cell记录的古气候解译的重要影响。同时也表明,无论是泥炭δ¹³C_cell研究地点的选择,还是泥炭δ¹³C_cell记录的古气候解译,都需重视其来源植物种属构成和变化。对于全新世泥炭δ¹³C_cell古气候研究,建议开展针对性的现代过程研究,尤其是优势泥炭植物种属的δ¹³C_cell在时间序列上的现代过程研究,以提供可靠的古气候解译基础。

     

全新世红原泥炭碳积累速率及其影响因素研究

探讨了全新世中国西南地区红原泥炭地的碳积累速率与气候变化的响应机制,综合腐殖化度、有机碳含量、干容重和纤维素碳氧同位素多指标,重建了红原泥炭地全新世气候变化和碳积累速率变化历史。在温暖湿润早全新世(11.5~6.2ka B.P.)初级生产力超过泥炭分解,是其快速积累期。此阶段红原泥炭碳积累具有明显北方泥炭碳特征。4.5~2.5ka B.P.气候温凉湿润既能促进初级生产力发展,又能抑制泥炭分解,出现高速积累期,此阶段红原泥炭积累速率具有明显热带泥炭碳特征。     

泥炭纤维素同位素:全新世气候环境变化的敏感记录

本文简述了笔者与科研组在过去十余年间,在探索和开拓泥炭纤维素氧、碳同位素组成作为全新世气候代用指标方面所取得的研究成果.这些成果已被Nature等国际著名学术杂志上发表的研究论文多次引用,或受到国际同行专题文章的评论.由于泥炭纤维素氧、碳同位素时间序列对气候变化有很敏感的响应,使它能以高的时间分辨率揭示出重要的全球变化现象,成为全球变化研究的有力工具.     

过去5000年西太平洋副热带高压活动的泥炭纤维素碳同位素记录

文章以金川和红原两组泥炭纤维素Δδ13C时间序列值的反向变化来指示西太平洋副热带高压活动变化.结果表明,在过去5000年中,西太平洋副热带高压的活动可分为4个阶段,即西太平洋副热带高压位置在2800～2200B.C.期间持续偏北,2200～600B.C.期间持续偏南,600B.C.～1200A.D.期间在北进与南移之间频繁波动,以及1200～1900A.D.期间再次持续偏北,它们导致降雨量在中国大陆上不同的分布.从约1900A.D.起西太平洋副热带高压的活动似乎又开始一个新的偏南阶段,值得进一步加强研究.     

东北亚的新仙女木和全新世气候演变的初步证据：一个湖泊岩心？…

内蒙古合同察汁淖碱湖的磁化率和稳定同位素资料的初步证据表明,在东北亚也经历了新仙女木寒冷事件,此外,９０００－６０００ｂＢＰ的潮湿气候环境可能是由于季风活动加剧所致,最后,一个逐渐干化的气候条件一直延续到现在。     

三门峡地区末次盛冰期至全新世早期的古季风事件

通过三门峡地区小刘寺剖面黄土- 古土壤序列磁化率曲线和粗颗粒组分含量曲线的研究,发现它们分别指示的夏季风和冬季风变迁在末次冰消期向全新世转变时的新仙女木事件中显示不同的变化特征。夏季风的加强过程对应于冬季风的大幅度波动,气候为凉湿背景上的冷湿与暖湿振荡。冰后期的早期为全新世第一暧期。夏季风强盛对应于冬季风衰弱的湿暖气候,它由夏季风锋面降水的穿时性所决定,在华北地区为全新世适宜期。8 kaBP 前后为夏季风偏弱对应于冬季风偏强的干冷气候,是具有普遍意义的全新世第一冷期。这3 次古季风事件可与格陵兰冰芯记录进     

季风与西风对青藏高原全新世气候变化的影响:同位素证据

青藏高原气候变化在冰期-间冰期、千年、十年际和季节尺度上受亚洲季风和西风环流的交互影响,表现出显著的区域性特征。然而全新世以来青藏高原气候变化的机制还不甚清楚,主要原因之一是缺少指示意义明确的古气候代用指标。课题组近年来利用叶蜡氢同位素(δDwax)重建了高原东北部的青海湖、中北部的令戈错、中部的达则错、西部的班公错和阿翁错不同时间尺度的大气降水同位素记录,本文对上述工作进行总结,并结合青藏高原全新世以来已发表的其他地点的同位素和古水文记录,揭示全新世以来季风与西风对青藏高原不同区域气候变化的影响。结果表明:1)早全新世青海湖、令戈错、班公错和阿翁错4个湖泊均主要受夏季风影响,夏季风可以影响到青藏高原的大部分地区,此时夏季风在青藏高原的最北界限可能位于青海湖以北、克鲁克湖以南。2)中全新世青海湖、班公错和阿翁错受夏季风影响逐渐减弱;然而令戈错在7.0~4.5 ka水汽主要来源于西风环流。3)晚全新世青海湖和班公错受季风的影响进一步减弱;西风在3.5~1.7 ka和2.0~1.0 ka分别影响到高原中部的令戈错和达则错;晚全新世阿翁错受冰川融水补给影响降水同位素异常偏负。4)本研究表明在中晚全新世季风较弱的时期,西风能够深入到青藏高原内部地区,给高原内部地区带来冷湿的水汽。     

中全新世河南南阳石笋记录的百年季风干旱事件

基于河南南阳洞1支石笋的5个230 Th 年龄和186个氧碳同位素数据,建立了中全新世持续1 570a( 6 115～ 4 544a B. P. )较高分辨率东亚季风降水序列。在整个研究时段,石笋氧碳同位素曲线记录了3次弱季风事件,分别发生在5 830～5 720a B. P. 、5 350～ 5 080a B. P.、4 770～ 4 640a B. P. ,其中5 350～ 5 080a B. P.时段持续干旱,历时270a。在测年误差范围内,平均分辨率达4～ 5 a 的氧同位素曲线与相应时段树轮14 C残差曲线基本对应。功率谱分析表明: 南阳洞石笋具有显著的130a 周期旋回,与树轮Δ14 C( 132a )以及低纬地区其它石笋记录的周期变化基本一致,说明中全新世东亚季风降水在百年尺度上可能主要受太阳辐射驱动。      

渭河平原全新世气候与季风强度变化

为探讨渭河平原全新世黄土沉积时期的气候、土壤与季风变化,本研究以2.15 m厚度的宝鸡宝陵剖面为研究对象,选取了化学元素、碳酸钙以及土壤微结构作为研究指标,对全新世气候特征、土壤类型以及季风降水与强度变化进行探讨。实验结果表明,S₀发育时期表现为中等化学风化,CaCO₃含量在S₀中下部小于1%,在全新世黄土层中的平均含量为12.14%。S₀以发育新生红色粘土胶膜的致密块状微结构为主要特征,L₀以孔隙发育的团块结构为主要特征。主要结论如下：1)晚全新世L₀黄土堆积时气候相对冷干,年均降水量为500~600 mm,冬季风增强,冬季风与夏季风强度相近,并非冬季风占主导地位;2)晚全新世L₀发育时夏季风带来的降水量占当时年降水量的50%左右,与其他来源的降水量基本相同;3)晚全新世发育的L₀黄土受成壤作用较弱,具有碱性褐色土的特征。中全新世的成壤作用较强,发育的S₀古土壤为湿润条件下的亚热带黄棕壤;4)中全新世气候温暖湿润,当时年均降水量为800 mm左右,夏季风带来的降水量明显多于其他来源的降水量,表明中全新世时期,夏季风确实占主导地位。

     

Aerosol’s Impacts on the Indian Summer Monsoon and the East Asian Summer Monsoon:An Overview

India Peninsula and East Asia are high aerosol loading regions as well as major regions influenced by Asian monsoon. The changes of monsoon intensity and precipitation have great influence on economy, especially agricultural production of monsoon regions. There are many researches of impacts of aerosol on Indian monsoon, which have achieved many comprehensive progresses. Earlier researches show that atmospheric brown cloud caused negative radiative forcing and weakened the warming induced by greenhouse gases. Current researches show that absorbing aerosol enhanced the Indian monsoon and increased rainfall in pre-monsoon season, while the scattering effect of aerosol weakened the Indian summer monsoon and the East Asian summer monsoon and rainfall in monsoon season. Due to so many factors affecting the monsoon, researches of aerosol impacts on monsoon become more complex. Thus, these results remain uncertain. This paper reviews previous researches and generalizes the mechanisms of impacts of aerosols on Asian monsoon. By comparing the East Asian summer monsoon with the Indian summer monsoon, we discussed deficiencies of the prior researches, and pointed out the direction for future researches about the impact of aerosol on the Asian summer monsoon, especially on the East Asian summer monsoon.     

On the impacts of ENSO and Indian Ocean dipole events on sub-regional Indian summer monsoon rainfall

The relative impacts of the ENSO and Indian Ocean dipole (IOD) events on Indian summer (June–September) monsoon rainfall at sub-regional scales have been examined in this study. GISST datasets from 1958 to 1998, along with Willmott and Matsuura gridded rainfall data, all India summer monsoon rainfall data, and homogeneous and sub-regional Indian rainfall datasets were used. The spatial distribution of partial correlations between the IOD and summer rainfall over India indicates a significant impact on rainfall along the monsoon trough regions, parts of the southwest coastal regions of India, and also over Pakistan, Afghanistan, and Iran. ENSO events have a wider impact, although opposite in nature over the monsoon trough region to that of IOD events. The ENSO (IOD) index is negatively (positively) correlated (significant at the 95% confidence level from a two-tailed Student t-test) with summer monsoon rainfall over seven (four) of the eight homogeneous rainfall zones of India. During summer, ENSO events also cause drought over northern Sri Lanka, whereas the IOD events cause surplus rainfall in its south. On monthly scales, the ENSO and IOD events have significant impacts on many parts of India. In general, the magnitude of ENSO-related correlations is greater than those related to the IOD. The monthly-stratified IOD variability during each of the months from July to September has a significant impact on Indian summer monsoon rainfall variability over different parts of India, confirming that strong IOD events indeed affect the Indian summer monsoon.

东绒布冰芯净积累量与印度夏季风降水的关系

珠穆朗玛峰东侧东绒布冰川积累区的降水主要是由印度夏季风环流带来的.根据东绒布冰芯记录恢复的净积累量与印度中北部和印度半岛东部地区的夏季风降水量具有基本一致的周期, 三者有着较好的相关性, 因此可以通过冰芯净积累量来反映更长时间序列印度某些地区夏季风降水量的变化趋势.东绒布冰芯净积累量的相对变化幅度大于印度夏季风降水量的变化, 表明高海拔地区的降水比低海拔地区具有更高的敏感性.     

青藏高原东部全新世泥炭灰分的粒度特征及其古气候意义

通过将红原泥炭地泥炭灰分的粒度特征与典型风成沉积物、湖泊沉积物、河流沉积物的粒度特征进行比较,发现泥炭灰分的粒度特征与典型风成沉积（如黄土、古土壤）相似,而与湖泊沉积以及河流沉积有较大差异。环境判别参数也显示泥炭灰分来源为风成的。据此,作者认为该地区泥炭沉积中的灰分物质是风成堆积,进而提出该地区泥炭灰分含量可以指示冬季风强度的变化。      

青藏高原雪盖对亚洲季风影响研究进展

资料分析和数值模拟均表明,青藏高原作为一个特殊的抬高了的下垫面,其上雪盖面积和积雪日数等的异常均与亚洲夏季风的强弱及起讫有关．雪盖面积大、积雪日数多的年份,亚洲季风弱且爆发迟,推进慢;雪盖面积小、积雪日数少的年份,亚洲季风强且爆发早,推进快．但也存在不同的看法     

北大西洋涛动对青藏高原夏季降水的影响

利用青藏高原中东部1961-2004年60个气象台站夏季(6-8月)降水资料,通过旋转经验正交函数分解发现青藏高原夏季降水存在南北反向变化的空间模态,分析表明这种变化模态与北大西洋涛动(NAO)密切相关.利用NCEP/NCAR再分析资料进行环流场分析,探讨了NAO对青藏高原这种降水空间变化模态的影响机制.结果表明:强NAO年份时,高原北部水汽输送通量强度增强,水汽辐合增强,而高原南部水汽输送通量强度减弱,此时高原切变线位置明显偏北,正是在这种水汽输送和环流形式配置下使得高原北部降水偏多而高原南部降水偏少;在弱NAO年份,上述情况基本相反.     

青藏高原唐古拉山北坡夏季风降水特征的初步分析

利用ＧＡＭＥ－Ｔｉｂｅｔ加强观测期间（１９９８年５￣９月）Ｄ１０５站的降水资料,初步分析了青藏高原唐古拉山北坡夏季风降水的特征。表明从６月７日到９月１８日,这１０４ｄ中有８１ｄ产生降水,总结水量为２７９．２ｍｍ,每天平均降水量达３．４５ｍｍ。可以认为６月７日左右为唐古拉山北坡Ｄ１０５站处夏季风爆发日。８月份降水量最大。为１２１．６ｍｍ,占观测期间总降水量的４３．６％。在夏季风期间,季风降水存在着明     

青藏高原积雪、冻土对中国夏季降水影响研究

利用RegCM3模式,通过计算青藏高原不同积雪、冻土年的气候状况,分析了高原地区不同积雪状况下土壤冻结差异对中国夏季降水的影响及其机理.结果表明:RegCM3模式能够较好的模拟不同积雪状态下高原土壤冻结差异对中国夏季降水的影响.多雪年当高原土壤冻结较厚时,在长江流域和西北地区中部降水偏多,东北地区、华北地区、华南地区、...     

天目山泥炭有机碳同位素特征及其古环境意义

通过对浙江天目山泥炭剖面的高密度采样和有机碳同位素分析,重建了该地区4 ka BP以来的古植被特征和古环境演化历史.天目山3200 a BP之前,气候温和适度,晚期变冷变干,为中全新世末气候波动的过渡时期.3200~700 a BP,有机碳δ13Corg值在波动中降低,气候出现多次急剧冷暖变化,指示了几次温暖与寒冷事件.700 aBP以来,有机碳同位素迅速正偏,表明又一暖期的出现,到了后期气温又有所降低,植被转化为草原草甸景观.天目山地区近4 ka以来的气候变化与国内外不同区域的研究资料相一致,但又有区域的差异性.     

树轮记录的过去300年来青藏高原东南部积雪覆盖的变化

由于高海拔和高降水,青藏高原东南部成为全球少有的积雪集中分布的亚热带地区。其积雪覆盖的变化受到亚洲夏季风的强烈影响,同时积雪覆盖又能通过改变青藏高原东南部的热效应,对亚洲夏季风的动态造成影响。然而当前器测记录的积雪覆盖面积只有几十年,限制了对高原积雪面积变化和亚洲季风动态关系的探讨,尤其是在年代际尺度上二者的关系。本文首次开展了基于树轮的青藏高原积雪覆盖重建的研究。通过收集了青藏高原东南部的25个树轮年表,发现其中9个树轮年表和积雪覆盖存在显著正相关;进一步研究发现这些树轮年表和积雪覆盖的关系主要表现在年代际波动上,在年际尺度上的波动两者的关系不显著。这9个树轮年表的年代际波动在历史时期也能很好的吻合,进一步说明这些树轮序列受到共同的积雪覆盖变化的影响,且这种影响在年代际尺度上比较稳定。积雪覆盖和干旱指数表现出显著正相关以及9个年表均表现出干旱响应,说明积雪覆盖可以通过调制土壤湿度来影响树轮生长。年际尺度上树轮生长主要受到区域气候条件的影响,而年代际尺度上,积雪覆盖通过调控区域气候和土壤湿度,对树轮生长起到决定性的影响。基于这些树轮年表,定量重建了青藏高原东南部过去300年来积雪面积的年代际波动,并讨论它与亚洲季风动态的关系。