采用高山松最大密度重建川西高原1917-2002年夏季气温

Having analyzed the tree ring width and maximum latewood density of Pinus den-sata from west Sichuan, we obtained different climate information from tree-ring width and maximum latewood density chronology. The growth of tree ring width was responded princi-pally to the precipitation in current May, which might be influenced by the activity of southwest monsoon, whereas the maximum latewood density reflected summer temperature (June-September). According to the correlation relationship, a transfer function had been used to reconstruct summer temperature for the study area. The explained variance of re-construction is 51% (F=-52.099, p<0.0001). In the reconstruction series: before the 1930s, the climate was relatively cold, and relatively warm from 1930 to 1960, this trend was in accor-dance with the cold-warm period of the last 100 years, west Sichuan. Compared with Chengdu, the warming break point in west Sichuan is 3 years ahead of time, indicating that the Tibetan Plateau was more sensitive to temperature change. There was an evident sum-mer warming signal after 1983. Although the last 100-year running average of summer tem-perature in the 1990s was the maximum, the running average of the early 1990s was below the average line and it was cold summer, but summer drought occurred in the late 1990s.     

川西高原6-7月最低气温场重建研究

 经过单相关普查,选择川西高原甘孜、阿坝两州的14个树木年轮宽度年表和14个气象站的1961—2005年6—7月最低气温资料分别建立树轮宽度场和最低气温场。计算树轮宽度场和最低气温场的典型相关系数,发现两个场的第一特征向量和第三特征向量有较好的相关性。利用多元线性回归模型分别重建14个地点的1787—2005年6—7月最低气温序列和川西地区平均气温序列,重建6—7月最低气温场。分析最低气温重建场发现,第一特征向量能较好地反映川西地区的冷暖变化。在近两个世纪里,川西地区最低气温场第一特征向量的方差贡献率在增加,而最低气温场的收敛速度在减慢。     

树轮宽度指示的川西色达7月平均最高气温变化

利用采自川西高原热基沟地区的树木年轮样本,建立了该地1506—2008年树轮宽度标准化年表。年表与川西高原色达和壤塘气象站前一年10月至当年9月的气候资料的相关分析结果显示,该年表与色达气象站7月平均最高气温相关较好,呈显著正相关关系,相关系数达0.63。利用该年表重建了该地区1506年以来的7月平均最高气温序列,通过“逐一剔除法”进行交叉检验,发现重建方程稳定可靠,方差解释量为39.7%。重建序列显示:暖期时段有5个,为1512—1548、1577—1590、1612—1660、1670—1687年和1704—1784年;冷期时段有7个,为1549—1579、1591—1611、1688—1703、1785—1828、1837—1856、1863—1902年和1962—1998年。同时,利用功率谱和小波分析法进行周期信号检测,发现重建序列存在着显著的周期振荡,主要有80～130年、24～33年、7～16年和2～3年左右的振荡周期。     

近50年长江中下游地区夏季气温变化与东半球环流异常

采用中国气象局整编的气温资料以及NCEP/NCAR再分析资料,分析了1960-2005年中国长江中下游地区夏季气温变化与东半球环流异常的联系.结果表明:近50年来,中国长江中下游地区夏季气温呈现出明显的非对称趋势变化特征,夏季气温的上升趋势在很大程度上是日最低气温上升带来的结果;典型高、低温年,在环流场的垂直分布均呈准正压结构的情况下,从对流层低层一直到高层,东半球大部分区域的异常值符号相反.此外,出现在江淮流域上空的异常环流的形成和维持可能与三支不同源头的波列有关;地面长波辐射对气温的影响在夜间超过白天,气温分别与感热通量和潜热通量呈负相关以及正相关关系;典型高(低)温年,垂直温度平流引起的异常动力增(降)温和非绝热加热引起的异常增(降)温可以作为解释高(低)温年气温异常维持的原因.     

近46年来中国东部季风区夏季气温变化特征分析

利用中国东部季风区375个测站夏季平均气温资料,分析季风区夏季气温的变化特征.结果表明:(1)近46 a东部季风区夏季气温年平均呈缓慢上升趋势,但淮河流域出现下降趋势;(2)夏季气温稳定性随纬度增加而减小;(3)季风区夏季气温年均增温率0.104℃/10 a,全区平均状况看,1970年代中期后开始表现明显上升趋势;(4)季风区夏季气温变化首先表现为全区一致的变化型,然后为南北反相变化型;(5)根据REOF分析将季风区夏季气温异常分6个气候空间类型,东北、华北、江南及华南均呈现上升增温趋势,西南地区增温缓慢,淮河流域则呈现与全球变暖不一致的降温趋势.     

中国干旱区与季风区夏季气温变化特征对比

利用1961-2006年西北干旱区139站和东部季风区378站夏季平均气温资料,采用趋势系数、相关性检验等方法,对比分析了两个区域夏季气温的时间和空间变化特征、气温变幅分布,并对产生变化的原因进行了初步探讨。结果表明:受气候变暖大背景的影响,西北干旱区和东部季风区夏季气温变化均为波动式上升趋势,但由于地理位置的差异,受夏季风影响不同,导致西北干旱区(0.24℃/10 a)的升温趋明显高于季风区(0.11℃/10 a),同时明显高于相同纬度区域的季风区(0.15℃/10 a)气温变化趋势。两个区域气温变幅空间变化分布上都存在明显的升温区域和气温变化相对较弱的区域,季风区在黄河中下游以南地区到长江中下游以北的广大地区变化不明显,黄河中下游以北的华北、东北地区有相对较明显的升温趋势;西北干旱区以明显的升温为主,尤其是以青海西部至蒙古高原西部形成的一带状区域为主要明显升温区,其最大升温率达到0.93℃/10 a,变化相对较弱的区域主要位于吐鲁番盆地和塔里木盆地。     

中国东部夏季云量与日气温统计关系

利用中国东部1980-2009年130个测站夏季逐日气象资料,定量分析无雨日条件下云量与气温统计关系,从辐射角度解释成因。结果表明:日最高气温、日平均气温大多随着云量增多而显著下降,这主要是由于云量增加会导致到达地面的太阳总辐射和地表净辐射显著减少。日最低气温在北方随着云量增多而显著上升;在南方则随着总云量、低中云量增多而显著下降,但与高云量的关系不明确。出现这种现象的原因无法完全从云量影响辐射的角度进行解释。气温日较差随着云量增多而显著减小,并且北方减小的幅度大于南方。     

川西高原夏季降水变化特征及其异常年环流形势

利用川西高原9个观测站的1960—2006年夏季降水资料分析了川西高原夏季降水的气候变化特征及其与大尺度环流的关系。得到如下主要结论:①1960—2006年,川西高原的夏季降水有微弱增加的趋势。20世纪60年代、80年代和近几年,川西高原夏季降水偏多,70年代和90年代川西高原夏季降水明显偏少。②川西高原夏季降水多雨年和少雨年的环流形势存着明显的差异。高原夏季降水与500 hPa乌拉尔山高压脊、亚洲东北部高压脊、巴尔喀什湖至贝加尔湖之间的低压槽密切相关,还与100 hPa南亚高压的强弱有关。③川西高原多雨年前期春季OLR距平场上,印度洋中部对流偏强,印尼-南海南部地区对流减弱。OLR的变化可以为川西高原夏季降水的预测提供参考依据。     

塔克拉玛干沙漠周边地区20世纪前半叶夏季气温趋势变化

气象和地形条件的复杂使利用山地冰川重建既往气候变化的努力变得困难。通过对西昆仑山崇测冰芯记录中近百年稳定氧同位素(δ~(18)O)资料分析研究,发现在冰芯资料与塔克拉玛干周围气象台站夏季气温记录在可比的30～40年间存在着显著的正相关关系。据此重建了塔克拉玛干周边地区上世纪前半叶夏季气温变化趋势。在世纪尺度上该区气温呈波动上升趋势,沙漠90余年中夏季气温上升幅度约为1．2℃。     

近50年长江中下游地区夏季气温变化与环流异常

Using the daily data of temperature from China Meteorological Administration and the NCEP/NCAR reanalysis from 1960 to 2005, we have analyzed the relationships between the summertime high/low temperature events in the middle and lower reaches of the Yangtze River (MLRYR) and the related circulation anomalies in the Eastern Hemisphere. Our results have demonstrated that a significantly increasing trend is observed in daily minimum temperature in the past 50 years. And in some regions in the Northern Hemisphere, the opposite scenarios are observed in circulation anomalies in lower and upper parts of the troposphere in the years when the temperatures are higher than normal, as compared to those in the years when the temperatures are lower than normal in the middle and lower reaches of the Yangtze River (MLRYR). Additionally, the anomalous circulation structure in vertical direction in both the high and lower temperature years are barotropic. It is found that the emergence and maintenance of the aforementioned anomalous circulations are related to three kinds of wave train teleconnection patterns. Further more, influences of the long wave surface radiation on the air temperature are stronger in the nighttime than that in the daytime. While both the maximum and minimum temperatures have negative relationships with the sensible heat flux but positive relationships with the latent heat flux. To some extent, the anomalous dynamic heating (cooling) caused by the vertical thermal advection as well as the diabatic heating (cooling) caused by diabatic processes can explain the formation of the high (low) temperature events in the middle and lower reaches of the Yangtze River (MLRYR) in boreal summer.     

利用树轮图像灰度重建南天山北坡西部初夏温度序列

通过相关普查发现,最大灰度标准化年表与6—7月平均温度存在显著的负相关,最高单相关系数为-0.588,且具有明确的树木生理学意义。利用阿合牙孜（AHY）次年、乔拉克铁热克（QLK）当年、腊拉散（LLS）当年、琼库什太（QKS）次年的最大灰度标准化年表能够较好地重建南天山北坡西部6—7月平均温度序列,方差解释量达55.2%,并通过交叉检验表明重建结果是稳定可靠。南天山北坡西部地区6—7月平均温度重建序列具有如下特征：①经历了6个偏暖阶段和5个偏冷阶段,且多个阶段与全球变暖有较好的响应;②利用功率谱分析发现11 a、52 a的准周期变化,利用小波分析对周期的时频变化研究发现气温中短周期振荡随时间不断减弱,进入20世纪这种趋势更加明显,同时50~60 a的长周期变化一直存在;③发生了2次明显的突变,其中包括1916年与1935年。     

树木年轮指示的柴达木东北缘近千年夏季气温变化

依据采自青海海西德令哈、乌兰的树木年轮资料序列与柴达木东北缘1961~2001年夏季(6~8)平均气温资料序列之间较好的同期相关特征,重建了柴达木东北缘夏季(6~8)平均气温千年历史资料序列。运用乘积平均值、误差缩减值等方法对重建方程进行了检验,证明重建序列可信。通过分析发现,在重建的1098年中,有7个主要的冷期和6个主要的暖期,重建的气温序列存在15个主要突变时段。周期分析表明柴达木东北缘夏季气温存在46、52、61、73、91、183年和366年左右的长周期以及6.8年和2~3年的短周期。     

1854-2010年川西高原北部初夏气温变化与全球海表温度关系初探

本文利用主成分分析法提取了川西高原北部5个样点反映气温变化的树轮宽度年表的主成分年表,其中第一主成分年表(PC1)的方差贡献率为59.52%,能够较好地代表川西高原北部地区树轮宽度变化的共同特征。在器测时段内(1961-2010年),PC1年表、6-7月区域平均气温观测序列与东亚气温场的相关分布较为一致,均与中国的西北-青藏高原一带以及西伯利亚东部呈现显著的正相关(r > 0.443,p < 0.001),表明PC1年表能够反映较大空间范围的气温变化特征。器测时期,PC1年表和观测序列与全球海温场的相关分析表明,两者均与西太平洋、印度洋及北大西洋海域显著正相关,反映了在海气相互作用过程中多个海区海表温度变化可能对研究区气温变化有一定影响;而利用PC1年表在更长时间尺度(1854-2010年)及分阶段分析则发现不同阶段对区域气温起主导作用的海区有比较明显的差异,甚至在比较大的空间范围内在不同阶段出现相反的分布型,且由相关系数反映出的海气相互作用强度也具有显著的差异,气温波动较大时,海气相互作用也比较强烈。异常年分析则反映出西北太平洋和北大西洋海温异常对研究区气温异常具有持续稳定的影响。     

天山北坡西部树木年轮对气候因子的响应分析及气温重建

利用博尔塔拉蒙古自治州三个采点的树轮宽度年表,通过相关和响应面分析的方法,分析三个树木年轮宽度对气候因子的响应。分析表明,三个年表与博州地区的年平均最低气温和7月降水量呈较显著的正相关,且呈现相同的响应,仅在气温偏低时,三个年表响应不一致。通过分析,选择年最低气温作为重建对象,具有明显的树木生理学意义。利用树轮年表重建了博州1576—2002年的年最低气温,通过逐一剔除检验,发现重建值稳定可靠。在427 a中,存在2~3 a和40~50 a左右的周期性振荡,1631年、1832年 、1920年和1961年左右发生过突变。     

油松树轮记录的1776年以来贺兰山地区气温变化

利用贺兰山东西坡78个油松树芯样本建立了标准年表,分析发现1~8月平均气温是树木宽度生长的重要限制因子之一,且有明确的树木生理学意义。在此基础上模拟重建了贺兰山地区1776~1999年1~8月平均气温,重建序列的解释方差为43.3% (F = 21.422,p < 0.001)。重建中相对高温的年份有：1805~1818, 1828~1857, 1899~1907, 1919~1931, 1968~1995;相对低温的时段为：1858~1872,1883~1895,1935~1953。重建气温10年滑动曲线表现出3个明显的气温缓慢上升阶段 (1766~1853,1862~1931,1944~1995),每个升温期之后随之而来的是10年左右的快速降温,即贺兰山1~8月气温有缓慢升温而后又快速降温的特点。功率谱分析表明1-8月气温存在70、10.77、2.62、2.19、2.11年的准周期。     

油松树轮记录的过去134年伏牛山5-7月平均最高温度

利用豫西伏牛山的两组油松树轮宽度年表,重建了该区域1874年以来5-7月的平均最高温度.并用Jackknife和Bootstrap等方法进行了方程稳定性检验,统计检验参数表明重建序列与实测序列吻合较好,且方程稳定可信,重建方程的解释方差为40%(调整自由度后为39%).重建显示,在过去134年中,豫西伏牛山区5-7月平均最高气温经历了4次冷期和5次暖期.其中,20世纪20-30年代末是最显著的暖期,之后开始降温,至50年代降到谷底,温度小幅回升后,在70-80年代中期又显著下降,80年代末以后开始增温.该重建温度序列与秦岭中部南五台地区温度序列有较好的一致性.