树轮记录的吉尔吉斯斯坦东部过去百年干湿变化

利用吉尔吉斯斯坦东部chon-kyzyl-suu附近的两个树轮宽度年表,与CRU气温、降水资料和PDSI资料进行相关分析和响应分析,重建该地区过去百年的降水和PDSI,分析近百年吉尔吉斯斯坦东部干湿变化特征。结果表明：（1）该地区树轮宽度对降水和PDSI响应较好,利用树轮宽度年表可以较好地重建该地区过去百年上年7月到当年6月的降水和PDSI序列;（2）近百年该地区干湿变化具有明显的6 a、13 a和21 a左右的变化准周期;在1913年前后、1943年前后和1972年前后发生了由多到少的气候突变,在1950年前后发生了由少到多的气候突变;（3）吉尔吉斯斯坦东部过去百年干湿变化与中国境内天山山区降水变化一致：1890s偏干,1900s是最为湿润的10 a,1910s是最为干旱的10 a,1917年是近百年来最干旱的1 a,1920s-1930s偏湿,1940s偏干,1950s-1960s偏湿,1970s偏干,1980s-2000s偏湿,尤其是1980年以后到现在,天山山区经历了近百年最为漫长的增湿期;重建的近百年吉尔吉斯斯坦东部干湿变化能较好的代表西天山大部分区域尤其是西天山北坡吉尔吉斯斯坦境内的干湿变化。     

湖北省近500年区域干湿序列重建及其比较分析

在历史旱涝记载资料可靠性检验的基础上,重建了湖北省3个区域近500年来的干湿气候变化序列,并比较分析了各区域干湿气候变化的趋势特征、准周期性及跃变现象。结果表明:在3个区域中,鄂东区1570~1770、1890~1950年两个时段偏湿,1470~1520、1790~1830年则偏干;鄂北区偏湿时期主要在1470~1530、1710~1750、1850~1910年三个时段,1470~1530、1770~1830年则偏干;鄂西南区有1550~1610、1650~1710、1830~1890、1930~1990年4个主要偏湿时期,而无明显的偏干时段。运用功率谱和小波分析对3个干湿序列研究后发现,3个区域干湿变化具有多个气象周期,区域间周期类型差异显著,但50~70年左右的周期在3个区域上均表现突出;采用滑动t检验方法辨识干湿气候跃变现象,在"世纪尺度"和 30年尺度上检测到各区域干湿变化存在多个跃变事件,且同一跃变事件对不同区域向干(或向湿)影响的趋势相同。     

新疆伊犁地区现代气候特征与300a来的干湿变化规律

在现代实测资料分析和利用树木年轮对伊犁地区３１４ａ降水重建研究的基础上,通过与历史资料在时间上的对比以及与中亚、中国东部和北疆地区小冰期以来气候变化模式在空间上的对比分析,发现３００ａ来伊犁地区的气候变化不仅具有冷与湿、暖与干相对应的特点,而且偏干年出现的频率多于偏湿年。在气候的干湿波动中,湿润期变短,而干旱期相对增长,反映了该区３００ａ来气候与北疆其它地区类似,在波动中存在着变干的趋势。     

唐朝末年以来广西柳州干湿变化及人类活动演变

中世纪暖期和小冰期是近2 000年气候变化中重要的气候事件,厘清其在低纬度地区干湿变化特征及其对古代农业发展及人口增长的影响,具有重要的意义。通过对广西柳州岩溶洞穴中一60 cm岩芯进行孢粉、炭屑分析发现,研究区的气候、稻作农业从唐末以来先后经历了6个阶段演化：1）875―940 a A.D.,C/P值及花粉记录指示：研究区气候整体偏干,水稻种植减少;2）940―1 050 a A.D.,C/P值及花粉记录指示：夏季风增强,水稻种植稍增长,人口增加;3）1 050―1 140 a A.D.,C/P值及花粉记录指示：夏季风减弱,稻作农业及人口较前期有所增长;4）1 140―1370 a A.D.,C/P值及莎草科花粉含量指示：研究区当时气候处于“中世纪暖期”温暖湿润期,稻作农业面积扩大,人口增加;5）1 370―1 900 a A.D.,C/P值及莎草科花粉含量指示：“小冰期”气候变干,水稻种植及人口逐渐减少;6）1 900―2 009 a A.D.气候变暖湿,水稻种植扩大,人口迅速增长。进一步对研究区气候事件与稻作农业及人口关系研究发现：历史时期气候事件与水稻种植、人口具有耦合关系,即中世纪暖期,气候暖湿,水稻种植扩大,人口增殖;小冰期,气候冷干,水稻种植萎缩,人口锐减。在非原地沉积时,莎草科和C/P 对水分反映敏感,可以用来指示气候干湿变化。     

古丝绸之路沿线地区千年冷暖变化的若干特征

依据近期发表的古丝绸之路沿线若干地区(点)的温度重建序列,结合干湿变化等代用记录,分析了过去千年古丝绸之路沿线温度变化的基本特征,以及这些地区(点)在“中世纪气候异常期”(MCA,约950-1250年)和“小冰期”(LIA,约1450-1850年)的干湿特征异同。主要结论为：①过去2000年古丝绸之路的温度变化经历了1-3世纪温暖、4-7世纪前期寒冷、7世纪后期-11世纪初温暖、11世纪中期-12世纪初偏冷、12世纪中期-13世纪中期温暖、13世纪末-19世纪中期寒冷和20世纪快速增暖的百年际波动过程;但不同区域间的年代至百年尺度变化位相不完全同步,波动幅度也存在差异。②各地干湿特征在MCA和LIA也存在一定差异：中国的关中平原及河西走廊在MCA间的干湿变率较LIA大;中亚干旱区MCA期间气候偏干,LIA期间偏湿;欧洲中北部以及斯堪的纳维亚半岛南部等地在MCA间气候较LIA偏干,且中部地区LIA间的干湿变率较MCA大;芬兰和斯堪的纳维亚半岛北部以及俄罗斯等地MCA间的气候较LIA更湿润。     

基于历史文献的1470-2008年中国西北地区气候干湿序列分区重建

基于历史文献中的旱涝灾害记录,采用5级制划分的旱涝灾害等级,使用系统聚类法将中国西北地区19个站点划分为7个分区,利用湿润指数公式重建了西北地区7个分区1470-2008年的年分辨率干湿变化序列,比较分析了各分区干湿气候变化的阶段特征、周期性及跃变现象。结果表明：重建序列信度较高,可用作气候干湿变化研究。西北地区7个分区1470-2008年干湿变化存在着11 a、25~35 a和80~100 a的3类周期变化。其中,11 a和25~35 a的两个周期变化在整个分析时间段内表现得较为稳定;80~100 a的周期变化则表现的较不稳定。世纪尺度和气候代尺度的跃变信号各区皆有出现,位于研究区两边的陕西和玉树地区出现最少,宁夏和格尔木地区次之;位置居中的兰州、张掖、西宁等地区跃变信号出现最多,是气候干湿变化的敏感地带。检测出的干湿跃变信号主要集中在17世纪前后,近百年气候干湿变化则相对稳定。     

过去2000年中国气候变化研究的新进展

回顾过去2000年中国气候变化的研究历史,总结了本领域在最近10年的新成果,并对未来研究动向进行了展望。主要内容包括：代用证据采集、过去2000年温度序列重建与冷暖期辨识、降水及干湿序列重建与变化特征分析、过去千年气候变化模拟与机制诊断、历史气候变化影响分析等。主要进展体现在：加密了中国气候变化代用资料的空间覆盖度,提升了2000年气候变化序列重建、资料分析和影响辨识等研究的定量化程度,深化了对中国过去2000年气候在年代—百年尺度的变化特征及其形成机制与影响的认识。为进一步揭示地球系统的变化规律,特别是更深入认识中国气候的时空变化规律提供了更好的基础。     

过去千年中国不同区域干湿的多尺度变化特征评估

依据近年发表的新成果,对中国过去千年干湿的年至百年尺度变化特征进行了总结梳理与对比分析,综合评估了20世纪干湿变幅的历史地位。主要结论是：① 根据历史文献记载重建的东中部各区干湿序列在1400年以后均达高信度,但其前因存在记录缺失,仅有半数时段的重建结果达高信度。在东北及内蒙古东部,根据不同地点湖沼沉积物记录揭示的区域干湿百年尺度变化特征在多数时段不一致。在西部的黄土高原、河西走廊、新疆中北部、青藏高原东北部和东南部等地区,利用不同地点树轮资料重建的干湿序列显示的干湿变化特征在区内一致性高。② 过去千年中国各地干湿变化均存在显著的年际、年代际和百年尺度周期。其中准2.5 a、60~80 a和110~120 a等尺度的周期为所有地区共有;3.5~5.0 a、20~35 a等尺度周期则主要发生在东北、东中部地区、黄土高原和青藏高原;而准45 a周期则只发生在东北和东中部地区（均超过90%信度水平）;各区域间的干湿变化位相并不同步。③ 尽管已发现青藏高原东北部20世纪很可能是过去3000 a最湿的世纪之一,但其他大多数区域的重建结果显示：20世纪的干湿变幅在年代际尺度上均未超出其前各个时段的变率范围。     

树木年轮记录的天山北坡中部过去338 a降水变化

 利用位于天山北坡中部9个气象站的降水资料与采自该地区的21个树木年轮年表序列进行分析。结果表明,9个气象站上年8月到当年7月的平均降水量与树木年轮标准化年表具有很好的相关性,最高单相关达到0.612（P<0.0001）。分析发现,生长季前期及春材形成期的降水变化对天山山区树木年轮径向生长量起着决定性作用。用四工河东白杨沟、呼图壁河赛热克巴依萨依、呼图壁河希热克久热特、四工河西白杨沟、奎屯河兰能果尔南5个标准化年表较好地重建了天山北坡中部近338 a来上年8月到当年7月的降水量,重建方程的方差解释量达到60.0%,经过统计检验和历史资料验证,表明重建序列是可靠的。对过去338 a天山北坡中部降水变化的特征分析表明,近338 a间,天山北坡中部降水大体经历了8个偏干和8个偏湿阶段,偏湿年份与偏干年份基本持平。最长的偏干阶段是1705—1750年,最干旱的阶段为1960—1989年,最干旱年份是1796年、1944年和1974年,降水偏少程度均大于27%;最长的偏湿阶段是1917—1959年,1690—1904年间为降水最为丰沛的时期。天山北坡中部338 a降水具有两年左右的变化准周期,在1751年发生了明显的由少到多的突变,在1958年前后发生了明显的由多到少的突变。     

中国天山山区235 a气候变化及降水趋势预测

  利用4个降水重建序列与天山山区10个气象站降水变化的响应关系,重建了天山山区近235 a来气候变化的年降水序列,重建序列的方差解释量达到47.7%。对过去235 a天山山区气候变化中降水变化的特征分析发现：降水大致经历了7干7湿的变化阶段,其中偏湿年份为124 a,多于偏干年份;天山山区的降水量以2.1 a、3.0 a、5.8 a、6.0 a的高频变化和24~25 a的低频变化周期最为显著。研究表明,近百年天山山区气候变化中的降水变化分为两个阶段,20世纪初到80年代,降水量逐渐减少,导致冰川退缩、河流径流量减少、湖泊萎缩、沙漠面积增大、植被覆盖率减少;80年代后期至今,降水量迅速增加,导致河川径流量增加、湖泊面积增大和沙尘暴日数减少,生态环境趋于好转,但同时造成洪水和地质灾害频繁。采用基于方差分析的周期叠加方法对天山山区未来23 a气候变化中降水的演变趋势进行预测,结果表明：未来23 a气候变化中天山山区以湿润为主,期间有部分年份可能较常年干旱。     

全球气候治理的伦理学讨论

气候变化及其应对在短短20年期间逐渐成为全球重要议题,以何种共赢、共识的方式行动起来,这不仅仅是技术进步问题,更是对人类集体认知的挑战。因此,需要从伦理学的角度尤其是基于气候变化的长期性和不确定性认识考虑全球气候治理问题。首先经济手段是全球行动和气候决策的最有效方法,但是它仍然存在各种争议,经济目标并非进行决策的唯一选项,除了经济上的效率原则,人类生活中还需要其他原则。其次,在应对决策上,不论是减缓还是适应,不论是征税还是补贴或是不同的贴现率决策,都需要更公平公正的路径来实现共赢,而这又必然涉及代际公平的讨论,进而又必然导致伦理准则的讨论。再次在气候变化决策模拟过程中,任何一个参数的设置和选择都涉及到价值判断,从而又让争论回到伦理原则。另外,不同国家和政府基于不同的国情和目的采取各种各样的碳税政策,要统一或协调可以用于全球所有国家和地区的标准就不仅仅是经济学问题,而是公平问题。因此基于全球气候治理的复杂性,文章提出基于更全面科学认知基础上的政策模拟才是人类进行气候治理的最佳方法。     

Managing climate change scenarios for societal impact studies

Dealing with the potential consequences of climate change on society requires scenarios that accurately project future climate. Uncertainties about future greenhouse gas emissions, climate sensitivity to radiative forcing, and limits to simulating a complex system constrain this objective. This paper reviews literature outlining the inherent challenges of creating future climate scenarios from general circulation models; it examines methods used to improve their interpretation and use; and it explores approaches taken to recognize and address uncertainty when investigating interactions between climate and society.     

气候模式同站点插值外推气象数据的比较

在气象站稀疏的中亚荒漠地区采用基于大气物理机制的区域气候模式,可获得高分辨率格点气象资料进行气候变化研究.针对中亚地区1958-2001年的气候变化,采用RegCM区域气候模式对ERA40和NCEP/NCAR两套气象再分析数据进行动力降尺度至40 km,并将结果同三套基于气象站点插值外推的格点数据(CRU、WM和APHRO)进行比较.所有数据一致表明,1960年代以来新疆地区的气温显著增加,南疆地区降水增加、天山山区降水减少.除APHRO外,数据都表明北疆地区降水呈增加趋势.RegCM模拟的气温和降水数据与站点外推数据空间分布格局基本一致;但RegCM数据年平均气温低于站点外推数据,RegCM数据在新疆山区的年降水量是站点外推数据年降水量的1.3倍.由于研究区内73％的气象站点分布在中山带以下的干热气候区,站点外推数据可能低估山区降水并高估该区域气温.与站点插值外推的格点数据相比,区域气候模式具有能细致描述区域内中小尺度的地形/下垫面特征、更精确反映气象要素空间变异格局的能力.但因为缺乏足够的地面观测以及高精度遥感反演气象数据,当前尚无法全面评估区域气候模式在中亚地区尤其是山区的模拟精度.     

Perceptions of climate change in China: The research and policy connection

Global climate change has evolved from a scientific problem into an economic and political problem oI worlOwloe rater- est. National perspectives play a crucial role in addressing climate change. Mutual understanding of perspectives is nec- essary to result in rational policies and a consensus among stakeholders with divergent interests. Conceptual frameworks for understanding the problem of climate change in China, the largest developing country and the largest greenhouse gas emitter, are of great significance to national and international efforts to address the problems of climate change. Chinese perceptions of climate change as a sustainable development problem have recently been in tension with an emerging Western perspective that frames climate change as a security issue. This paper explores Chinese perceptions of climate change as expressed in recent governmental policy statements, public opinion surveys, and academic scholarship with a focus on publications in Chinese-language journals, often unfamiliar in the West. It looks at the relationship between Chinese research and policy and finds that the Chinese policy frame of climate change as a sustainable development problem draws from the body of domestic research and is reflective of the perspectives and multidisciplinary approach of Chinese researchers in areas of climate change.     

Assessing Climate Change in the Contiguous United States Using a Modified Thornthwaite Climate Classification Scheme

Climate change across the contiguous United States is investigated using a modified version of Thornthwaite's climate classification scheme. This approach allows both moisture and thermal conditions to be examined simultaneously for a better assessment of multivariate climate change. Changes in area of different climate types over time is determined using the climate year approach and the spatial nature of climate change is examined by computing climate types based on averages from three thirty-year periods over the twentieth century. Over the study period from 1895 to 2005, statistically significant changes in areal coverage of different climate types have occurred. In the eastern half of the country, climate divisions have become wetter and changed to moister climate categories. The most prominent change has occurred in the Deep South, where the climate has changed to both a lower thermal category and a wetter moisture category. Much of the country has experienced positive temperature trends, but only climate divisions in the Southwest and Upper Midwest show changes to higher thermal categories.     

龙滩水库贵州库区局地气候变化分析

利用龙滩水库贵州库区及其周边10个气象站1961～2010年气象资料,采用线性倾向估计方法对贵州库区的年平均气温、降水量、日照时数、相对湿度做变化趋势分析,采用秩和检验方法对各要素比值的平均值进行水库蓄水前后差异性分析。结果表明：贵州库区年平均降水量和日照时数较常年偏多,其变化趋势主要是大尺度大气环流影响造成的,水库影响不明显;水库蓄水后,使近库区年平均气温降低,年平均相对湿度增大,水库对年平均气温产生影响的最大距离在14～17 km,而对年平均相对湿度产生影响的最大距离〈14 km。     

Map-Based Web Tools Supporting Climate Change Adaptation

This article discusses the state of the art in geovisualization supporting climate change adaptation. We reviewed twenty selected map-based Web tools, classified by their content and functionality, and assessed them by visual representations, interactive functions, information type, target audience, and how vulnerability and adaptation to climate change are addressed. Our study concludes that the tools (1) can be classified as data viewers with basic functionality and data explorers offering more sophisticated interactive functions; (2) mostly feature moderate or high richness of data content; and (3) predominantly target expert users.     

新疆气候与环境的过去,现在及未来情景

在分析近年来新疆地质时期与历史时期气候与环境研究方面大量的文献资料与成果,并对现代器测时期的气候变化问题进行讨论的基础上,利用综合分析法构画了新疆下世纪上半叶气候与环境的可能情景,认为新疆气候与环境初期于的晚白垩世,主要形成于第三三纪,至今总的干旱情并未改变。     

哀牢山北段地区气候特征及变化趋势

以哀牢山北段地区不同位置的景东（西侧盆地）、徐家坝（山顶）和楚雄（东侧盆地）为研究对象,利用三地1980～2005年同期气候观测资料,通过统计分析,探讨了哀牢山东、西侧盆地及山顶气温和降雨特征及长期变化趋势。结果表明：哀牢山北段地区最热月均出现在6月;最冷月,西侧盆地和山顶为1月,东侧盆地最冷月为12月;降雨的季节差异十分显著,雨季降雨量占全年的85％以上,以7月降雨量最多。从气候的长期变化趋势来看,年、季和月平均气温均呈现显著的升高趋势,气温的显著升高主要发生在干季,增温率为干季〉年〉雨季。最冷月均温增温率最大,最热月均温没有显著增加,气温年较差呈减小趋势。研究表明,哀牢山北段地区山顶及两侧盆地均呈现显著的变暖趋势,与植物生存直接相关的∑t≥0℃有效积温和∑t≥10℃活动积温也显著增加。气温的变化具有显著的空间差异,增温速率为东侧盆地〉山顶〉西侧盆地。山地迎风坡面（西坡）气温垂直递减率显著减小,背风坡面（东坡）气温垂直递减率整体呈增大趋势。降雨整体呈增加趋势,不同季节间降雨的变化差异显著,年降雨量的增加主要由于雨季降雨的增加,干季降雨呈微弱上升或下降趋势,降雨的增加率为东侧盆地〉山顶〉西侧盆地。哀牢山北段地区干季的干热气候特征进一步加剧,这种变化趋势在山地的背风坡面（东坡）表现得更加剧烈。     

Changes of citrus climate risk in subtropics of China

Based on the citrus temperature, precipitation, sunlight and climate risk degree, the article divides subtropics of China into three types: the low risk region, the moderate risk region and the high risk region. The citrus temperature risk increases with increasing latitude (except for the western mountainous area of subtropics of China). The citrus precipitation risk in the central part of subtropics of China is higher than that in the northern and western parts. The distributions of citrus sunlight risk are not consistent to those of the citrus precipitation risk. The citrus climate risk is mainly influenced by temperature. There is latitudinal zonal law for the distribution of the climate risk, that is, the climate risk increases with increasing latitude. At the same time the climate risk in mountainous area is high and that in eastern plain area is low. There are differences in the temporal and spatial changes of the citrus climate. In recent 46 years, the citrus climate risk presents a gradual increasing trend in subtropics of China, especially it has been increasing fast since the 1980s. Because of the global warming, the low risk region in the eastern and southern parts has a gradual decreasing trend, however, the high risk region in the northern and western parts has an increasing trend and the high risk region has been extending eastward and southward. The article analyses the distribution of the citrus climate risk degree of reduction rates of >10%, >20% and >30% in subtropics of China, and studies their changes in different time periods. Results show that the risk is increasing from southeast to northwest.