西藏东部过去400年秋、冬季平均最低气温的树木年轮分析

利用2006年采自西藏东部昌都地区的树轮样本,建立了该区域3个树轮年表,相关计算表明,昌都树轮标准化年表与该区域上一年10月到当年1月的平均最低气温相关最为显著,单相关系数高达0.657。利用该年表较好地重建了昌都气象站过去413年上一年10月到当年1月的平均最低气温序列,经多方面验证,表明其具有较好的可信性。过去400年中,西藏东部昌都地区秋、冬季平均最低气温经历了6个偏暖和6个偏冷的变化阶段,并有明显的6个持续变暖和5个持续变冷阶段,变暖缓慢,而变冷迅速。变冷、变暖阶段中以20世纪60年代的迅速降温和70～80年代的升温最为典型。昌都地区秋、冬季节平均最低气温以5年、11年、102～103年的准周期变化最为显著。比较发现,近百年青藏高原东部地区秋、冬季平均最低气温与北半球平均气温具有较好的一致性:20世纪初到30年代,青藏高原东部地区秋、冬季平均最低气温缓慢上升,40年代急剧下降,50年代气温回升,60年代初期气温再次下降,60年代末以后气温逐步升高。     

树轮δ13C记录的阿勒泰地区近160a夏季气温变化

利用阿尔泰山南坡东中西部三个采点的西伯利亚落叶松树轮样本,建立了三个树轮Δ13C序列,结合阿勒泰地区6个气象站的气象资料,分析了阿尔泰山树轮δ13C对气候的响应,并重建了阿勒泰地区过去160a夏季气温变化。研究表明,位于阿勒泰科勒迭难布拉克森林上线的树轮Δ13C序列对阿勒泰地区夏季气温响应较好,与7月平均气温明显正相关,相关系数达到0.608（p<0.0001）;利用树轮Δ13C可较好的重建阿勒泰地区过去160a的夏季气温;近160年来,阿勒泰地区夏季温度19世纪末有缓慢上升趋势,20世纪初,夏季温度整体偏高,40年代以后,夏季温度明显下降,直到60年代,60年代成为近160年夏季温度最低的时期,60年代至今,阿尔泰山南坡夏季气温经历了160年来最长和最为强烈的升温时期。虽然有气象观测记录以来,阿勒泰地区夏季气温升温明显,但是20世纪初夏季温度要高于近30年平均气温;重建的阿勒泰地区夏季温度 序列不仅能代表整个阿尔泰山夏季温度变化,也能够较好的代表包括北疆、中亚部分地区和俄罗斯南部大范围的夏季温度变化。     

新疆地区夏季多层土壤温度分布及其近45年的变化特征

利用覆盖新疆地区87个站点1961～2005年的资料,对新疆地区夏季的多层土壤温度进行了系统分析,并对降水量、日照时数和地面气温3个对地温扰动较大的气象因子进行相关分析。结果表明：（1）新疆地区夏季地温的空间分布特征表现为南疆高于北疆,平原高于山区。浅层土壤大部分地区有较高的地温,最高值达到38℃以上。深层土壤温度分布较低,其中北部的地温只有15℃左右。新疆南部和北疆的准格尔盆地地区有较大的深层-浅层地温较差分布,而天山附近和北疆的山地地区地温较差分布均较小;（2）地面温度45年来经历了20世纪60年代到70年代中期的下降,20世纪70年代中期到80年代初的较快增温,以及20世纪80年代以后的缓慢下降的3个阶段。地面温度（0 cm）在1978年左右有突变现象,其他层次的土壤温度年际变化没有明显的突变特征;（3）40 cm以上新疆地区夏季土壤温度梯度经历了20世纪60年代到70年代中期的下降,20世纪70年代中期到80年代初的较快增长以及20世纪80年代以后的缓慢下降过程,其中20世纪80年代较快增长时期的增长率达到0.0176℃cm–1 a–1。而且MK方法检验表明,1978年以后,新疆地区夏季土壤温度梯度增大趋势显著;（4）多层土壤温度的年际变化与降水量成负相关关系,与日照时数和地面气温主要成正相关关系。3个气象因子与多层地温的相关关系从高到底的排列为：地面气温、降水量、日照时数,而且浅层地温高于深层地温。     

川西高原树木年轮所指示的平均最高气温变化

本文利用川西高原4条树木年轮年表序列,分析了树轮年表和川西高原气象要素的关系。通过响应函数计算得出,树轮年表对川西高原6月的平均最高气温反映敏感,由此重建了该地1617~1994年6月的平均最高气温序列,并应用交叉检验方法对校准方程进行了检验,证明重建方程稳定,具有区域代表性。在重建的378 a中,10 a尺度的显著较高时段有2个,即1651~1670、1941~1960年;显著的较低时段有7个,即1691~1730、1741~1760、1771~1790、1801~1820、1831~1900、1911~1940年和1961~1990年。平均约27 a发生一次10 a尺度的突变,19、20世纪是川西高原6月平均最高气温的多变时期,17、18世纪是平均最高气温的相对稳定时段。19世纪20年代和20世纪40年代升温显著,20世纪70~80年代降温比较显著。     

川西高原树木年轮所指示的平均最高气温变化

本文利用川西高原4条树木年轮年表序列,分析了树轮年表和川西高原气象要素的关系。通过响应函数计算得出,树轮年表对川西高原6月的平均最高气温反映敏感,由此重建了该地1617～1994年6月的平均最高气温序列,并应用交叉检验方法对校准方程进行了检验,证明重建方程稳定,具有区域代表性。在重建的378a中,10a尺度的显著较高时段有2个,即165I～1670、1941～1960年;显著的较低时段有7个,即1691～1730、1741—1760、1771～1790、1801～1820、1831～1900、1911～1940年和1961～1990年。平均约27a发生一次10a尺度的突变,19、20世纪是川西高原6月平均最高气温的多变时期,17、18世纪是平均最高气温的相对稳定时段。19世纪20年代和20世纪40年代升温显著,20世纪70～80年代降温比较显著。     

松花江流域气候变化及ECHAM5模式预估

 根据松花江流域1961-2000年观测气温、降水量资料和ECHAM5/MPI-OM模式对该流域21世纪前50 a气候变化的预估结果,分析了松花江流域1961-2000年年平均气温和年降水量变化,并对21世纪前50 a气温和降水量变化趋势进行了预估。结果表明,在全球变暖的背景下,作为中国气候变暖区域响应的先锋,松花江流域年平均气温自1980年代初持续升高,升温幅度比较显著;年降水量在1961-2000年无明显增加或减少趋势,年代际差异也不大。相对于1961-1990年的气候场,21世纪前半叶,年平均气温仍将呈明显增加趋势,到2040年代升温幅度达1℃以上,年降水量变化趋势不显著,可能微弱增加,但冬季平均气温和冬季降水量都呈增加趋势,春季降水量也为增加趋势。     

本溪地区50年气温变化特征

应用本溪地区1953~2005年气温序列资料,对其基本气候特征、年代际变化、周期变化、冷暖阶段、变化趋势等进行了分析。结果表明:年平均气温与各季气温分布规律非一致性变化;年平均气温最冷出现在20世纪50年代,而生长季最低气温出现在70年代,春季最冷与年平均气温是一致的,夏季和秋季最冷出现在70年代,冬季最冷则出现在60年代。年均气温上升来源于冬季,春季和秋季平均气温增温幅度增大,近15年各季出现负增温现象,但气温变化总体是趋于上升的。     

江淮流域水稻高温热害灾损变化及应对策略

构建基于Logistic模型的规范化可累计高温热害综合指数,研究了江淮流域高温热害与单季稻产量损失的时空对应关系,发现江淮流域西北部为单季稻高温热害灾损关键区,高温热害平均减产率从20世纪70年代的8.9％上升到21世纪的17.9％,花期处在高温集中时段是单季稻减产的主要原因.江淮流域单季稻生育关键期高温热害出现年代际波动,20世纪60年代高温热害最强,21世纪初覆盖范围最广.高温热害覆盖面积比例在1971年发生突变后迅速上升,到21世纪初超过63.6％.每年7月11日至8月15日为江淮流域高温集中时段,高温出现比例超过20％.20世纪70年代以来高温集中时段的热害强度以增强为主,江淮东南部趋势显著,但通过采用晚熟品种和推迟播期,江淮东南部单季稻花期成功避开高温集中时段.综合考虑气温稳定通过20℃终日的气候平均值、高温热害变化和气候变暖背景下热量资源的改善,借鉴江淮东南部成功经验,建议全流域推广中晚熟品种,自北向南播种期延迟到5月上、中、下旬,花期安排在8月下旬至9月上旬,避开高温同时能保证单季稻生育关键期处在20℃以上安全生长季内.     

合理利用气候资源发展农业生产

一、光温水年代间的演变势态 1.日照。60、70、80年代平均日照时数呈明显的梯级下降势态。80年代平均比前20年平均少150小时。 2.气温。三个年代的年平均气温分别为16.9℃、16.4℃、16.2℃,年代间呈梯级下降状态。其中7、8、9、12、3、4月份下降最明显;冬季(12月至次年2月)结冰天数80年代多3天,雪日多7天;夏季(7—9月)各月极端最高气温平均值,80年代比前20年低1.4     

青岛气温和降水的突变特征分析

利用M-K法和信噪比法分析近百余年青岛市年平均气温和降水量的突变点,研究青岛市气候突变特征。结果表明:近百余年青岛市气温在不同时间尺度内反映出了不同的突变特点,年平均气温突变点在1988年,是一次增暖性突变,在20世纪30年代、50年代末及70年代初也发生了转折。青岛市的年降水量在1939-2002年间也发生了突变,突变点在1980年,80年代后进入一个相对少雨阶段。     

348-YEAR PRECIPITATION RECONSTRUCTION FROM TREE-RINGS FOR THE NORTH SLOPE OF THE MIDDLE TIANSHAN MOUNTAINS*

Correlation census shows that the correlation between the tree-ring chronologies in the Urumqi River Basin and precipitation during July in the last year to February in the concurrent year is significant,and the best single correlation coefficient is 0.74,with significance level of 0.0001.Using two residual chronologies collected from west Baiyanggou and Boerqingou,precipitation for 348 years can be reconstructed in the North Slope of middle Tianshan Mountains,its explained variance is 62%.According to much verification from independent precipitation data,historical climate records,glacier and other data.it shows that the reconstructed precipitation series of 348 years is reliable.Analysis of precipitation features indicates that there were three wet periods occurring during 1671-1692,1716-1794 and 1825-1866 and three dry periods during 1693-1715,1795-1824 and 1867-1969.Two wet periods,during 1716-1794 and 1825-1866,correspond to the times of the second and the third glacial terminal moraine formation,which is infront of No.1 glacier in Urumqi River source.According to computation,corresponding annual precipitation amounts are 59mm and 30mm more than now.The reconstructed precipitation series has a significant drying trend from 1716 to 1969.and has better representativeness to the precipitation of Urumqi and Changji Prefecture on the North Slope of Tianshan Mountains.     

Reconstruction of New Zealand Temperatures Back to AD 1720 Using Libocedrus bidwillii Tree-Rings

The longest chronology from New Zealand so faris from Libocedrus bidwillii Hook. f. (i.e.,from AD 1992 back to AD 1140, a span of 853 years). A subset of 11 chronologies was selected from anetwork of 23 sites to reconstruct past temperaturesbased on the similarity of significant responsefunctions. A comparison of climate data overdifferent seasons with these 11 chronologies wascarried out using a bootstrap transfer function. Average late-summer (February–March) temperature wasselected for reconstruction based on independentverification results. The reconstructed temperaturewas then presented for the period back to AD 1720. The chronologies reconstructed years experiencing hotsummers better than cold summers. The power spectrumof the reconstructed temperatures showed periodicitiessimilar to those of the observed temperatures. Reconstructed temperatures were significantlycorrelated with other proxy climate reconstructionsderived from tree rings in New Zealand. However,unlike the other tree ring-based reconstructions, theLibocedrus bidwillii series reconstructed boththe 1950s and 1970s warming periods. The resultsalso compared very favourably with other palaeoclimateevidence.     

利用树木年轮资料重建新疆东天山300多年来干旱日数的变化

采用东天山6个相邻地点的云杉年轮序列求得该区域平均树木年轮年表（1665～1988年）。通过响应面函数的计算，发现树木生长对温度和降水有明显的非线性响应，表明用该年表序列重建单个温度要素存在一定片面性，利用森林干旱模式计算的树木生长期干旱数，含有温度、降水、土壤性质等诸因子，且与年轮生长明显相关。进而利用树木年轮资料重建了该地区过去300年来干旱日数，与实际旱涝情况吻合较好。     

秦岭南坡佛坪1789年以来1~4月平均温度重建

采用秦岭南坡陕西佛坪龙草坪、光头山、三个包及三官庙建立的秦岭冷杉、油松和铁杉树轮宽度、密度年表, 分析树木生长对气候要素变化的响应关系, 重建了佛坪1789年以来1~4月平均温度变化, 并对其进行了变化特征分析。结果表明, 各样点的树木生长明显受生长季前期温度影响, 呈较为显著的正相关关系。利用多个样点的年表并引入主分量分析方法建立回归方程, 显著地提高了回归方程的稳定性和显著性, 进而提高了重建结果的可信度。功率谱分析结果表明, 佛坪1~4月平均温度变化具有显著的3~4年周期。而滑动t检验、滑动F检验和Lepage检验结果表明, 18世纪后期以来于1896年前后发生了10年时间尺度的方差突变, 表现为温度波动幅度的变化。     

基于树轮的天山北坡三屯河流域过去146a降水变化

通过对新疆天山北坡三屯河流域2个采点的云杉树轮宽度标准化年表与小渠子和大西沟气象站月降水相关普查分析发现,区域森林中下部林缘年表与小渠子气象站上年7月至当年6月的降水呈显著正相关,其相关系数为0.694（p〈0.000 1）,且具有明确的树木生理学意义。利用区域森林中下部林缘年表序列可较好地重建小渠子气象站146 a来上年7月至当年6月降水量。对天山北坡三屯河流域过去146 a降水变化特征分析表明：天山北坡三屯河流域降水大体经历了6个偏干阶段和6个偏湿阶段,具有2、4、7、14、26 a的变化准周期,1942年和1945年分别是三屯河流域甚至天山山区较大范围内过去146 a的降水最大年份和最小年份,降水的长期变化与天山山区变化趋势有很大的相似性。     

呼图壁河流域树轮年表的建立及其特征分析

通过对呼图壁河流域地区6个标准化树轮年表统计参数的分析,发现喀音萨依树轮年表较其它年表可能包含了更多的气候信息,质量较好,而冰沟年表与其他年表的相关性最好,代表性强。在0．05的显著性水平上,冰沟年表树轮指数变化具有明显的具有63．3a,53．3a,31．8a,28．9a,3．7—3．0a和2．03—2．1a的变化准周期。以希勒木布尔克为代表的高海拔采点的年表的高频信息含量较高,而其低频信息含量则是以喀音萨依为代表的低海拔采点的信息含量较高。对年轮指数的观察发现20世纪以来指数在高水平上下波动,从一定程度上佐证了新疆天山山区近40a,特别是近10多年来向湿润发展的大趋势。     

吉尔吉斯斯坦西天山上下林线树轮对气候的响应差异

利用2012年10月采自吉尔吉斯斯坦西天山chon-kyzyl-suu附近的森林上线和下线两个采样点的雪岭云杉树轮样本,建立了上下线树轮宽度年表,结合近百年CRU（0.5?.5）气温和降水资料,分析该地区森林上下线树轮对气候响应的异同。研究表明,森林上下线树轮年表一致性较好,尤其是窄轮出现年份基本相同;对气温响应方面,森林上线树轮年表与春季尤其是4-5月份平均温度显著负相关;而森林下线树轮年表与夏季尤其是6-7月平均气温显著相关。降水方面,树轮年表与上年7月到当年6月降水相关最好,森林下线年表与上年7月到当年6月的降水量相关系数超过0.61;上线也达到了0.49。与中国境内雪岭云杉对气候响应基本相同,位于吉尔吉斯斯坦的西天山北坡树轮宽度同样对降水的响应更为敏感,尤其在森林下线;降水可能是该地区树木生长的主要限制性因子,降水对森林下线树轮径向生长起决定性作用。空间相关分析表明,树轮年表能较好的代表西天山大部分区域上年7月到当年6月的降水量,尤其是西天山北坡吉尔吉斯斯坦境内。     

基于高空与地面观测的阿克苏河流域气候水文要素变化分析

本研究基于地面和高空资料,分析了阿克苏河流域1960—2015年的气候和水文变化特征,并探讨了高空气候变量在径流反演中的作用。结果表明,在全球变化背景下,阿克苏河流域地表温度呈显著升高趋势,线性倾向率为0.18℃/10a（-0.09~0.43℃/10a);流域降水总体呈增加趋势,增加速率为10.42 mm/10a（2.23~21.11 mm/10a)。阿拉木图、伊宁和库车3个高空探测站的0℃层高度总体呈上升趋势。相对于1960—1989年,1990—2015年3个站的0℃层高度分别增加了88.9 m、29.4 m和7.2 m。联合使用地面气温、降水和高空0°层高度资料,能显著提高阿克苏河流域夏季流量反演效果。     

RECENT TRENDS IN TREE-RING RECORDS FROM HIGH ELEVATION SITES IN THE ANDES OF NORTHERN PATAGONIA

A new set of tree-ring records from the Andes of northern Patagonia, Argentina (41° S) was used to evaluate recent (i.e., last 250 years) regional trends in tree growth at upper treeline. Fifteen tree-ring chronologies from 1200 to 1750 m elevation were developed for Nothofagus pumilio, the dominant subalpine species. Samples were collected along three elevational transects located along the steep west-to-east precipitation gradient from the main Cordillera (mean annual precipitation >4000 mm) to an eastern outlier of the Andes (mean annual precipitation >2000 mm). Ring-width variation in higher elevation tree-ring records from the main Cordillera is mainly related to changes in temperature and precipitation during spring and summer. However, the response to climatic variation is also influenced by local site factors of elevation and exposure. Based on the relationships between Nothofagus growth and climate, we reconstructed changes in snow cover duration in late spring and variations in mean annual temperature since A.D. 1750. Abrupt interannual changes in the mean annual temperature reconstruction are associated with strong to very strong El Niño-Southern Oscillation events. At upper treeline, tree growth since 1977 has been anomalously high. A sharp rise in global average tropospheric temperatures has been recorded since the mid-1970s in response to an enhanced tropical hydrologic cycle due to an increase in temperature of the tropical Pacific. Temperatures in northern Patagonia have been anomalously high throughout the 1980s, which is consistent with positive temperature anomalies in the tropical Pacific and along the western coast of the Americas at c.a. 40° S latitude. Our 250-year temperature reconstruction indicates that although the persistently high temperatures of the 1980s are uncommon during this period, they are not unprecedented. Tropical climatic episodes similar to that observed during the 1980s may have occurred in the recent past under pre-industrial carbon dioxide levels.