气候突变:史实与意义

利用国际上有关气候突变研究的最新结果,综述了冰期与间冰期气候突变的史实,重点探讨了近２０００年以来的气候突变问题,结果表明：无论是呈是暖期,气候 存在突变。特别是发生于Ｅｅｍｉａｎ期间和近２０００年以来的气候突变,为暖期气候民存在突变提供了非常重要的证据。同时还发现：发生于１２３０ＡＤ年的气候突变,虽然其幅度较冰期与间冰期气候要小得多,但同样具有全球性。这些结果动     

隋唐时期气候冷暖特征与气候波动

本文依据物候、动物分布、孢粉、雪线和海平面等相关资料,对隋唐时期气候冷暖特征进行了深入研究,重新肯定了竺可桢关于中国近5000年来气候变迁研究的基本结论,并对隋唐温暖期的起讫时代作了修正。在此基础上,对这一时期气候波动状况也作了相应探讨。结果表明,隋唐时期气候冷暖特征是以温暖为主,如与现代气候相比较,则当时年平均温度高1℃左右,气候带的纬度北移1°左右。包括南北朝晚期、五代、北宋中前期在内的隋唐温暖期(550～1050年)存在由温暖－寒冷－温暖的气候波动,其中的寒冷期持续时间约为150年左右(800～950年),第1个温暖期(550－800年)和第2个温暖期(950－1050年)则分别为250年和100年左右。这一现象反映了在持续时间约500年的隋唐温暖期中有渐趋寒冷的趋势,而这正与中国近5000年来气候总体上由暖转寒的趋势相吻合。     

中国黄土研究新进展 (二)古气候与全球变化

本文扼要介绍最近几年来在中国黄土高分辨率气候地层、第四纪古气候演化型式以及冷期和暖期中黄土高原古气候空间格局研究方面的一些新进展。根据土壤地层学与地球化学、地球物理学手段的结合,2.5 Ma来的中国黄土系列可划分出37个大的气候旋回,其中含74个气候阶段,这74个气候阶段又可细分为110个次级阶段。第四纪气候振荡的幅度受气候周期长短所控制。从冷期到暖期的气候转换具有突变性,从暖期到冷期的气候转换具有渐变性。冷期堆积的黄土与暖期形成的土壤在性状上都有地带性分布的特征。     

中国黄土研究新进展 (二)古气候与全球变化

本文扼要介绍最近几年来在中国黄土高分辨率气候地层、第四纪古气候演化型式以及冷期和暖期中黄土高原古气候空间格局研究方面的一些新进展。根据土壤地层学与地球化学、地球物理学手段的结合,2.5 Ma来的中国黄土系列可划分出37个大的气候旋回,其中含74个气候阶段,这74个气候阶段又可细分为110个次级阶段。第四纪气候振荡的幅度受气候周期长短所控制。从冷期到暖期的气候转换具有突变性,从暖期到冷期的气候转换具有渐变性。冷期堆积的黄土与暖期形成的土壤在性状上都有地带性分布的特征。     

宁晋泊地区全新世温暖期以来气候与环境变化研究

宁晋泊沉积物的环境指标高分辨率分析,揭示了作新世温暖期以来气候变化规律和湖泊演化过程。全新世温暖期早期,气候温暖,降水丰沛,环境稳定,湖泊水草茂美;其中在５５００－６０００ａＢＰ有一个短暂的降温过程;温暖期晚期,气候波动明显。全新世晚期,气候呈规律性波动,与华北地区文史资料一致,具有良好的可比性。     

白垩纪古海洋气候变化及主要问题

白垩纪并非一直处于温室气候状态,存在着冰室气候间断。白垩纪古海洋气候也是如此。通过收集已经发表的古海洋气候资料,综合分析研究显示,该期全球古海洋气候可以分为早白垩世低温气候、中白垩世温室气候、晚白垩世冰室气候3个阶段;早白垩世可进一步识别K_1-Ⅰ温暖干燥气候、K_1-Ⅱ冷湿气候、K_1-Ⅲ温暖气候回升3个次级变化旋回;中白垩世整体处于温暖状态,不过,虽然极热气候在全球出现和结束的时间不尽一致,但总体上出现在赛诺曼一土仑期,局部地区如赤道太平洋早可以在阿尔布期,南极地区晚可推迟到晚白垩世坎潘早期;晚白垩世可划分为K_3-Ⅰ大幅降温冰室期、K_3-Ⅱ浅幅气候回升期、K_3-Ⅲ低温冰室期、K_3-Ⅳ短暂温室期4个次级气候变化旋回。还介绍了白垩纪古海洋温度计、冷赤道与低温度梯度、中白垩世黑色页岩、气候变冷及旋回、大气CO_2作用几方面重大问题,并做了简要讨论。     

白垩纪古海洋气候变化及主要问题

白垩纪并非一直处于温室气候状态，存在着冰室气候间断。白垩纪古海洋气候也是如此。通过收集已经发表的古海洋气候资料，综合分析研究显示，该期全球古海洋气候可以分为早白垩世低温气候、中白垩世温室气候、晚白垩世 冰室气候 3个阶段；早白垩世可进一步识别 K1Ⅰ温暖干燥气候、K1Ⅱ冷湿气候、K1Ⅲ温暖气候回升 3个次级变化旋回；中白垩世整体处于温暖状态，不过，虽然极热气候在全球出现和结束的时间不尽一致，但总体上出现在赛诺曼-土仑期，局部地区如赤道太平洋早可以在阿尔布期，南极地区晚可推迟到晚白垩世坎潘早期；晚白垩世可划分为 K3Ⅰ大幅降温冰室期、K3Ⅱ浅幅气候回升期、K3Ⅲ低温冰室期、K3Ⅳ短暂温室期 4个次级气候变化旋回。还介绍了白垩纪古海洋温度计、冷赤道与低温度梯度、中白垩世黑色页岩、气候变冷及旋回、大气CO 2作用几方面重大问题，并做了简要讨论。     

全新世气候期划分初步综合

本文讨论一万年以来的气候波动旋回及其时间序列,确定全新世冷暧时期。在综合各气候期划分方案的基础上,结合我国全新世气候变化事实,提出中国东部晚更新世—全新世气候期划分方案(见表8).     

江陵凹陷梅槐桥地区第三系新沟咀组下段沉积相及砂体分布研究

通过岩心、测井、录井、粒度及薄片等分析资料对梅槐桥地区第三系新下段沉积相进行研究:认为该区新下段沉积期主要发育三角洲前缘亚相,相带的变化受构造和气候双重因素的影响,尤其是气候因素,新下段Ⅲ油组沉积期,气候表现为干旱—半干旱,泥隔层沉积期,气候变现为半干旱—半湿润,Ⅱ油组沉积期,气候变现为湿润性气候,Ⅰ油组沉积期,气候表现为半湿润—半干旱,沉积总体特征为浅湖—湖进—湖退—浅湖的沉积演变过程。砂体主要发育在Ⅱ油组沉积期,类型多样:水下分流河道砂体、河口坝砂体、天然堤砂体、决口扇砂体,同生作用形成的砂体较发育。气候与构造活动有较好的正相关性,物源供给对小规模的构造活动造成的地貌差得以及时充填,致使当时的古地貌变化不大,且同生构造较明显。因此,砂体分布区带,即可作为该区油气勘探的主要目标。     

当代气候变化若干问题商榷

指出当代气候变暖的自然因素和温室效应两者都相当重要至今尚难区分何者为主；气候增暖的后果并不都是坏事，而是利弊都不可低估；历史上自然灾害群发期主要不在暖期而是冷期、未来对策不宜将注意力仅放在一种可能性上。     

新构造活化与气候恶化

中国南、北方大陆河流阶地形成初期强烈的侵蚀活动与构造活化、火山喷发、巨厚层黄土发育、冰川扩展等构造、气候事件近于同时，其他大陆上也有类似现象。据此提出了新构造活化在在伴有气候恶化(一般为变冷)以及地球星体运动存在一种具有０．４Ｍａ准周期的气候－构造旋回的概念，并指出自上新世末期以来存在八个主旋回。     

西昆仑山32 ka来的冰川与环境演变

通过野外考察、实验室样品分析和年代测定,综合讨论了西昆仑山３２ｋａ以来几个特征时段的冰川与气候环境变化,末次冰期冰盛期,气候温现代低９℃,降水量不足２００ｍｍ。冰川规模比现代大２．２倍,平衡线降低值在３００～４００ｍ,新仙女木期,除气温急剧降低处,并伴随着大气尘埃含量的迅速增加,全新世早期,气候波动非常之剧烈,并导致了降温事件和 伴随的冰进进事件,但这并没有发迹升温的总趋势。全新世中期,并导致了降     

鄱阳湖区干旱演变特征与水文防旱对策

根据实测水文资料与历史记载资料,分析鄱阳湖区近1 000年来干旱的气候演变特征,表明从大周期上看,本世纪鄱阳湖区的气候严重干旱属正常偏少状态;但从小周期上看,本世纪前20年湖区气候严重干旱为偏多状态,未来十几年的抗旱形势依然十分严峻.利用都昌站水位资料,分析鄱阳湖区近55年来干旱的水文变化特征,表明干旱的水文变化较气候变化更为剧烈,且单向性变化趋势更加显著,说明湖区抗旱水资源利用困难呈加大趋势,旱期供水形势极为严峻.探讨了新形势下水文防旱对策.     

30~10ka云南高山湖泊高分辨率生物记录与气候突变事件

通过对云南泸沽湖高分辨率沉积指标序列(硅藻、枝角类和孢粉)的对比分析,初步揭示了水生生物(硅藻、枝角类和水生孢粉)对末次冰盛期期间气候变化的快速响应过程.结果表明,硅藻群落组成首先响应末次冰盛期时期的开始变冷,枝角类滞后,水生孢粉则表现为渐进的响应过程.然而,泸沽湖沉积硅藻记录对末次冰期以来的短时间尺度气候快速变化的Heinrich和新仙女木事件并未有响应,揭示气候事件判别的准确性取决于指标直接响应气候的特征以及多指标的综合对比.综合西南季风区云南不同海拔湖泊沉积记录(硅藻、孢粉、摇蚊等)获得的2万年以来数据及序列表明,末次冰期千年尺度的气候突变事件( Heinrich 1、 B?lling/Aller?d暖期和新仙女木YD冷事件)在整个西南季风系统中都有反映,且气候事件变化区间及幅度存在区域差异,其根本原因是受不同气候系统、复杂地形(青藏高原)的制约.     

内蒙古东部全新世地层发育特征与气候波动关系的研究

通过资料分析，通过对内蒙古东部各沙地第四纪全新世气候地层中的古土壤孢粉和Ｃ￣（１４）测年的分析，划分出四个气候湿润期：即１００００—７０００，６０００—５０００、３０００—２５００、１５００—１０００ａ，Ｂ．Ｐ与四个气候干燥期：即７０００—６００００、５０００—３０００、２５００—１５００、１０００ａ，Ｂ．Ｐ—现在；以及相对应的风沙固定期和风沙扩展期，风沙固定期原始自然景观为疏林草原、森林草原呈现，此时沉积了黑沙土或古土壤；目前本区正处于Ａ．Ｄ１０００ａ后的气候干燥期内，特别是Ａ．Ｄ１６００ａ后，气候异常干燥，风蚀—风积作用加强。     

内蒙古阴山北麓农牧交错带风蚀气候侵蚀力特征

为了解内蒙古阴山北麓农牧交错带的风蚀气候侵蚀力变化特征及规律,在收集多年风速、降水、气温、相对湿度和沙尘暴气象站观测数据的基础上,计算了典型区域风蚀气候侵蚀力。引入MHF小波函数,对该时间序列进行小波分析,揭示了区域风蚀气候侵蚀力变化的多时间尺度的复杂结构,分析了其在不同时间尺度下的周期性和突变诊断点。结合沙尘暴发生日数的观测资料,进一步分析风蚀气候指数与沙尘暴发生日数的尺度变化关系。研究表明:内蒙古阴山北麓农牧交错带风蚀气候侵蚀力具有明显的阶段性特征,以16 a的周期振动最强;在整个时间域上,区域风蚀气候侵蚀因子与沙尘暴日数的变化具有较好的对应关系,即风蚀气候指数偏大期对应沙尘暴日数偏多期,风蚀气候指数偏小期对应沙尘暴日数偏少期;并预测在未来一段时间内风蚀气候侵蚀力较大时间尺度变化处于增强的偏小期,但较小尺度表现出由大到小的过渡。     

末次冰消期东亚季风区西北缘气候快速变化事件

通过对中卫剖面和米浪沟湾剖面的年代学与高分辨率气候地层记录的研究,认为末次冰消期东亚季风区西北缘发生气候快速变化事件,它可分辨出古仙女木、波令、老仙女木、阿勒鲁德、IACP和新仙女木等6个气候阶段,并可与格陵兰冰心(GISP2)检出的6个气候阶段相对比。气候快速变化事件以快速变化、不稳定、多波动为特征,表现为冷干-暖湿-冷干-凉湿-暖干-冷干-冷湿的交替变化。冰消期冬、夏季风有较为复杂的消长关系,冰阶时二者互为消长,间冰阶时并不完全互为消长。冬季风在波令和阿勒鲁德暖期较新仙女木冷期强盛,这是北半球高纬度海区海冰面积在暖期缩小、冷期扩大而影响亚洲大陆蒙古一西伯利亚高压暖期增强、冷期减弱的结果;夏季风则与格陵兰冰心δ^18O的变化具有一致性,其强弱与北半球高纬地区有紧密联系,这种联系可能不是通过季风锋面降水带建立起来的,而可能是海冰面积变化导致厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)爆发造成的。     

近千年来三个气候特征时期东亚夏季风的模拟对比

利用全球海气耦合气候模式ECHO-G的近千年连续积分资料,选取与降水关系较好的东亚夏季风指数,对不同气候特征时期的东亚环流及季风影响因子进行了探讨.结果表明用海陆热力差异定义的东亚夏季风指数Isun在年际尺度上较好地体现了长江流域及华北地区降水的变化,而利用850 hPa纬向风场定义的指数Iwang在年代际尺度上较好地体现了长江流域的降水变化.从不同气候特征时期的环流来看,中世纪暖期夏季风最强,东亚大陆降水明显偏多,现代暖期夏季风较之有所减弱,而小冰期则是夏季风最弱的时期,东亚大陆的降水明显偏少.不同气候特征时期夏季风指数与海温的相关表明,ENSO事件对东亚夏季风的影响在现代暖期有所增强,而与外部强迫因子的相关揭示出中世纪暖期有效太阳辐射变化是影响东亚夏季风变化的主要因子,现代暖期则是温室气体对夏季风的影响更重要.     

广东雷州半岛晚渐新世—早更新世孢粉共存因子分析及古气候变化重建

广东省雷州半岛新生代钻孔ZKA01揭露的地层序列自下向上为渐新统涠洲组、中新统下洋组、角尾组、灯楼角组、上新统望楼港组、下更新统湛江组和中更新统北海组,涠洲组—望楼港组为滨浅海沉积,湛江组和北海组为陆相河湖相沉积。本文在ZKA01钻孔地层中自下向上88个层位中获取的29311粒孢粉化石的81个属中,选取了常见的种子植物花粉种属42个,通过共存因子分析法,定量重建了研究区晚渐新世—早更新世的古气候参数,划分出晚渐新世—早中新世(25~17 Ma)、中中新世(17~13.5 Ma)、晚中新世—上新世初期(13.5~4 Ma)和上新世—早更新世(4~1.5 Ma)4个气候演化阶段。孢粉共存因子定量法重建的研究区晚渐新世—早更新世4个阶段的古气候变化过程能较好地与全球气候变化的趋势相匹配,晚渐新世—早中新世温度降低的时间拐点大致可与Mi1a气候变冷事件相吻合。中中新世可以与中中新世气候适宜期(MMCO)相对应,表现为炎热潮湿的气候特征。中中新世晚期的气温是下降的,在一定程度上响应了Mi3中中新世气候变冷事件。     

过去1000年气候模拟比较和机制分析

利用中等复杂程度模式MPM­2进行的多情景1000年气候模拟试验和全球海气耦合气候模式ECHO­G进行的1000年长时间积分气候模拟试验结果,分析了过去1000年全球气候变化特征及其与各强迫因子变化的关系,并与部分温度重建资料作了对比,探讨了近千年气候变化的原因和驱动因子。模拟和重建结果均反映出了大约出现在1000～1300年的中世纪暖期、1300～1850年的小冰期和1860年之后的全球升温期。对于1300～1850年的小冰期和1860年之后的升温期,模拟和重建的趋势基本一致,尤其是1670～1710年Maunder太阳黑子最小期时,模拟和重建结果吻合很好。各因子及其组合的强迫试验表明,在不同典型气候时期,强迫因子的作用是不一样的。1000～1300年的中世纪暖期,模拟与重建资料存在一定的位相差异和幅度差异。从整体上来看,模式得出的温度距平值要小于重建温度距平值。在1000年尺度上,太阳辐射、火山活动和温室气体对全球温度变化都有重要意义,但表现的时间不同。在最近百年尺度上,温室气体含量的变化对温度的变化起着相对更为重要的作用。