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。     

用树木年轮重建博尔塔拉河流域的降水量序列

根据采自天山北坡西段博尔塔拉河流域18个采点的树木年轮样本,建立了每个采点的3种年表。通过相关普查分析,发现年表序列与上年10月至当年7月降水相关显著。用查干哈尔尕(t+1)、依和浑迪(t、t+1)、哈夏(t+2)4个树轮标准化年表序列可较好地重建该流域392a的该时段的降水量。分析重建结果发现:在这392a中,具有较明显的5个干期和6个湿期:有2a、3a、4a、12a、29a和43a的变化准周期:在1730,1753,1778和1831年发生突变。     

基于树轮资料的天山和阿尔泰山历史气候变化序列集成重建研究

为了解天山和阿尔泰山长期气候变化特征，利用基于树轮资料的25条历史气候序列，集成重建了天山和阿尔泰山近150 a的年降水量和夏季气温变化情况。结果显示：20世纪上半叶是天山区域极端气候年份频现时期，而阿尔泰山极端气候年份在20世纪上下半叶分布数量相当且在19世纪下半叶相对较少。两个山系极端低值气候年份的一致性更好,且与部分历史记录吻合。天山在过去150 a内大致经历了5个偏干时期和5个偏湿时期，以及3个偏冷时期和3个偏暖时期；阿尔泰山则经历了5个偏干时期和6个偏湿时期，以及4个偏冷时期和4个偏暖时期。此外，除均存在2～6 a左右的变化周期外，天山年降水量重建序列存在27～30 a和38～39 a的变化周期，夏季平均气温重建序列存在10.5 a、53.5 a和63.7 a的变化周期；阿尔泰山夏季均温存在12.6 a的变化周期。分析表明，ENSO对天山和阿尔泰山年降水量有显著影响，而太阳黑子数与阿尔泰山夏季气温呈滞后负相关关系。     

利用树木年轮重建川西松潘高原5月降水变化特征

利用四川省松潘县西部牟尼沟二道海采集的树木年轮样本,建立了该地区173年树木年轮年表序列,并依据响应函数、相关与偏相关方法,分析了该年表与气象要素之间的关系,发现该年表对5月降水较敏感,并由此重建了1837-2009年松潘高原地区5月降水序列.结果表明,1837年以来松潘高原地区先后经历了5个偏湿阶段和3个偏干阶段;以重建的1971-2000年30年气候平均值为基准,在重建的16个气候时段中1961-1990年是降水最少的气候时段,而1837-1860年则是降水最多的气候时段;降水发生了多次正负突变,比较可靠的突变点出现在1863年前后、1874年前后、1890年前后、1904年前后、1958年前后和1994年前后;重建序列周期变化明显,存在2～4年、16年和32～50年为主的周期振荡.     

塔里木盆地西缘近300年降水量变化重建

：昆仑山北坡西部山区是树木年轮气候研究的薄弱区域。本文在位于公格尔山北坡的喀山河流域山区采集了雪岭云杉的树芯标本,分析了树轮宽度标准年表对塔里木盆地西缘气候要素的响应关系,发现了该区域的树木径向生长主要受水分条件限制,标准年表与塔里木盆地西缘6站上年7月至当年6月平均降水量的相关系数达到0.692。利用树轮宽度年表和年降水量之间的线性回归方程重建了塔里木盆地西缘1715—2014年降水量序列,转换方程的方差解释量为48.0%,且稳定可信。重建的降水序列记录了21个极端干旱年和21个极端湿润年。重建降水量的31年快速傅里叶变换（FFT）滑动序列分析发现塔里木盆地过去300年降水序列存在5个偏干阶段1725—1750、1777—1806、1821—1843、1854—1887和1911—1990年）和6个偏湿阶段（1715—1724、1751—1776、1807—1820、1844—1853、1888—1910和1991—2014年）,20世纪80年代中期以来增湿趋势明显,且还在持续。塔里木盆地西缘干湿变化的韵律与相邻区域的树木年轮水分记录是一致的,几个显著的干湿阶段均能较好地对应,只是其变化幅度和持续的时间存在差异。 关键词：塔里木盆地;公格尔山;雪岭云杉;树木年轮;降水量     

中国黄土高原地区4～10月雨量时空变化特征分析

利用黄土高原区域40年的实测降水资料,研究了该区作物生长期(4~10月)降水量的时空变化特征,并对干年和湿年的降水进行了分析和比较。结果表明:黄土高原作物生长期降水在1985年左右发生突变,由历史上的多雨转为少雨;降水异常变化存在3~5年、8年左右和11~16年左右的振荡周期,3~5年的振荡周期更明显;干湿年降水存在明显差异,湿年比干年多40%以上;存在降水异常响应的敏感区,干旱在高原的东北部响应变幅大于其它地方,湿涝响应在高原的北部最为明显。     

滕州市近50年气候干湿变化

利用滕州市1956~2005年降水量、平均气温资料,用Holdridge干燥度指数来分析近50年气候干湿变化趋势和特征。滕州市近50年来在年生物温度、年可能蒸散量极显著上升背景下,年降水量不显著的减小趋势,造成年水分盈亏量显著亏损及年干燥度指数显著增大,总体呈现暖干化趋势。年干燥度指数变化有明显的阶段性,干湿期交替变化,大体经历了3个湿期和2个干期。1976年年干燥度指数发生由偏湿向偏干的突变,突变后气候类型分布发生显著变化。通过对近50年年干燥度指数滑动平均值和标准差分析发现:随着干燥度指数平均值的增大,异常湿事件明显减少,而异常干事件明显增多,同时,随着标准差的增大,异常干湿事件频率明显增大。     

帕米尔东北部昆仑圆柏850年树轮宽度年表的建立及其气候意义

利用帕米尔高原东北缘的昆仑圆柏树轮资料建立了850 a的树轮宽度年表(1165—2014年),是目前新疆最长的树轮年表。树轮宽度指数与乌恰站的气象资料相关分析表明:树轮宽度主要受水分条件限制,与降水量、降水日数和水汽压呈一致的正相关,其中树轮宽度标准年表与乌恰上年10月—当年7月的降水量的相关系数达到0.671。宽度年表与最高气温和最低气温呈反相关:当年生长季及其前期的最高气温与轮宽指数负相关,而最低气温(当年5月以外)与树木的生长正相关,表明生长季的较高的最高气温和冬季的较低的最低气温不利于树木的生长。树轮宽度指数与CRU格点降水资料的空间相关分析表明其能较好地反映帕米尔高原东部的降水变化,其次与新疆天山山区中部和南疆平原区的降水也具有较好的相关性。     

新疆博州地区气候生长季降水变化分析

摘 要：对新疆博州（博尔塔拉蒙古自治州）地区1958-2005年作物生长季降水资料的分析结果表明：博州地区作物生长季降水量存在显著增加趋势,特别是20世纪90年代以来降水偏多年略多于偏少年;降水存在5～7 a、16 a 和30 a 左右的周期变化;90年代以来,由于博河上游地区5月份降水偏少,而且博河中游地区第一场"透雨"日期又快速推后以及透雨次数减少等原因,造成河谷一带春夏干旱尤为突出;而在6-8月份,博河上游地区降水量与大雨日数的显著增加却极易诱发山区洪灾;秋季月降水量的普遍增加对作物的采收晾晒不利,但是山区秋季降水的增加有利于秋水转为春用。     

基于树轮宽度的伊塞克湖入湖径流量重建与分析

中亚区域气候与水文变化特征及其对全球气候变化的响应重要而复杂,伊塞克湖流域周边山区分布的天山云杉原始森林为揭示区域过去几百年气候水文变化事实和规律提供了良好的载体。本文利用伊塞克湖周边山区4个点的树木年轮宽度、入湖年径流量以及CRU格点气象资料,基于对树轮宽度指数对区域水文和气候要素响应关系分析,利用区域树轮宽度差值年表重建了伊塞克湖355a来的入湖径流量变化历史,二者线性转换方程的方差解释量为30．2％。重建径流量的丰枯阶段变化与天山北坡的玛纳斯河、乌鲁木齐河相对应。但与天山南坡的阿克苏河流域的径流量的低频变化特征不一致,在1850年前的变化趋势相反。空间相关分析发现伊塞克湖流域重建径流量变化能较好地代表中亚天山北坡以及哈萨克斯坦东南部和新疆北部平原区降水变化。此外,还发现了伊塞克湖径流量与北大西洋长周期年代际震荡（AMO）在年代际尺度的同步变化。     

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.     

Droughts near the northern fringe of the East Asian summer monsoon in China during 1470–2003

Historical annual dry–wet index for 1470–2003 combined with instrumental precipitation since 1951 were used to identify extremely dry years and events near the northern fringe of the East Asian summer monsoon in China—the Great Bend of the Yellow River (GBYR) region. In total, 49 drought years, of which 26 were severe, were identified. Composites of the dry–wet index under the drought years show an opposite wet pattern over the Southeast China. The longest drought event lasted for 6?years (1528–1533), the second longest one 4?years (1637–1640). The most severe 2-year-long drought occurred in 1928–1929, and the two driest single years were 1900 and 1965. These persistent and extreme drought events caused severe famines and huge losses of human lives. Wavelet transform applied to the dry–wet index indicates that the severe drought years are nested in several significant dry–wet variations across multiple timescales, i.e., the 65–85?year timescale during 1600– 1800, 40–55?year timescale before 1640 and 20–35?year timescale mainly from 1550 to 1640. These timescales of dry–wet variations are discussed in relation to those forcing such as cycles of solar radiation, oscillation in the thermohaline circulation and the Pacific Decadal Oscillation (PDO). Comparing 850?hPa winds in Asia in extremely dry and wet years, it was concluded that dry–wet variability in the GBYR region strongly depends upon whether the southerly monsoon flow can reach northern China.     

叶尔羌河流域雪岭云杉树轮宽度气候信息的探讨

位于西昆仑山北坡的叶尔羌河是塔里木河的三大源流之一,该流域山区分布的雪岭云杉为过去气候变化研究提供了理想的载体。本文建立了叶尔羌河流域4个雪岭云杉树轮宽度年表和区域合成年表,探讨了树轮年表对叶城气象站气温、降水等气候要素的响应特征。结果表明雪岭云杉树轮年表具有较高平均敏感度、缺轮率和序列间相关系数,年表的质量较高。区域合成年表与叶城站上年6月至当年5月降水量相关系数为0.393,与当年3—9月平均最低气温相关系数为0.624。一阶差相关分析表明,树轮年表与最低气温的高频变化特征并不一致,二者较高的正相关主要是由于温度升高趋势的贡献。树轮年表与乌恰站上年7月至当年4月降水量相关系数为0.535。西昆仑山北坡雪岭云杉树轮年表与周边对水分敏感的树轮气候记录对比表明,其低频变化趋势以及缺年集中出现的年份均具有较好的一致性。由于气候干旱、下垫面条件恶劣,位于叶尔羌河流域的西昆仑山北坡雪岭云杉树木径向生长的限制因子仍然为水分条件,而非气温。     

渭河流域干旱特征及干旱指数计算方法初探

利用游程分析、马尔可夫平稳概率、随机过程等方法分析了渭河流域的干旱特征。结果表明，近44年（1958-2001年）渭河流域降水连续多水（少水）期多持续2～3年，单独多（少）水年出现的概率比连续多水（少水）年的概率大，连少年的概率比连多年的概率大，平均连续少水年数大于平均连续多水年数；枯（丰）水与偏丰（偏枯）之间的转移突变较大，对用水可能带来不利影响；偏枯年出现的概率最大，偏丰年次之，丰水年最小；渭河流域连续少水2～3年不仅发生频率较高，而且干旱强度也较大。同时根据降水和同期气温、天然径流量资料建立了适用于渭河流域的S干旱指数。     

天山北坡中部一次强对流天气中小尺度系统特征分析

利用Doppler雷达资料, 结合常规观测资料及T213再分析资料, 对2008年8月26日18:00~19:30发生在天山北坡中部石河子南部山区强对流天气的影响系统和中小尺度强对流天气落区形成的原因进行了详细分析。结果表明： 西伯利亚至巴尔喀什湖冷槽东南象限分裂出的中尺度短波是造成“2008.8.26”强对流天气过程的直接影响系统; 地形辐合回波带是造成这次过程的主要系统; 地形辐合回波带上的中-γ对流单体滚动更迭是强对流天气落区形成的直接原因; 中高层干冷、 低层暖湿, 低层中尺度辐合切变线对强对流天气的发生具有重要作用。回波强度、 回波顶高度的迅速增加、 垂直累积液态水含量的跃增和面积的扩大, 中气旋的出现都对“2008.8.26”强对流天气的发生具有预警指示意义。当回波强度>50 dBz、 回波顶高度>8 km、 垂直累积液态水含量急增到50 kg·m-2以上时, 将预示有强对流天气出现。垂直累积液态水含量的大值区是对流云强度最强的地方, 与强对流天气落区相对应; 其高值区的强度和范围与强降水的强度和范围成正比。在暴雨发生前和发生期间落区附近近低层存在着西南暖湿气流向暴雨中心的输送。     

Precipitation variability during the past 400?years in the Xiaolong Mountain (central China) inferred from tree rings

We developed the first tree-ring chronology, based on 73 cores from 29 Pinus tabulaeformis trees, for the Xiaolong Mountain area of central China, a region at the boundary of the Asian summer monsoon. This chronology exhibits significant (at 0.01 level) positive correlations with precipitation in May and June, and negative correlations with temperature in May, June and July. Highest linear correlation is observed between tree growth and the seasonalized (April–July) precipitation, suggesting that tree rings tend to integrate the monthly precipitation signals. Accordingly, the April–July total precipitation was reconstructed back to 1629 using these tree rings, explaining 44.7?% of the instrumental variance. A severe drought occurred in the area during the 1630s–1640s, which may be related to the weakened Asian summer monsoon caused by a low land-sea thermal gradient. The dry epoch during the 1920s–1930s and since the late 1970s may be explained by the strengthened Hadley circulation in a warmer climate. The dry (wet) epochs of the 1920s–1930s (the 1750s and 1950s) occurred during the warm (cold) phases of the El Ni?o-Southern Oscillation and the Pacific Decadal Oscillation that are often associated with weakened (strengthened) East Asian summer monsoon. These relationships indicate significant teleconnections operating over the past centuries in central China related to large-scale synoptic features.