1929—1930年中国极端冷冬事件的重建*

气候变暖背景下,极端寒冷事件仍有发生且常伴随严重的经济、社会影响,需要更为深入的研究。1929—1930年极端冷冬事件作为增暖背景下的极端冷事件,对其研究相对缺乏。通过收集并分析民国时期的气象器测资料和报刊资料,对1929—1930年中国极端冷冬事件进行探讨。结果表明: (1)本次冷冬的空间范围包括华北地区、长江流域(重庆至入海口段)和北疆地区,西北地区可能存在冷冬;寒冷的核心时段为1929年12月到次年1月。(2)本次冷冬时空范围内的地区月平均气温极端性强,华北、长江流域的12月份均温都超过十年一遇的冷事件水平,长江流域、北疆地区的1月份均温均超过五十年一遇水平;但月最低气温的极端性较弱,大部分站点月的最低温达到五年一遇水平,部分站点月超过十年一遇水平。(3)本次冷冬至少经历了7次区域性或全国性的降温事件,其中有3次降温事件达到全国性寒潮事件标准,时段分别为12月1—5日、12月16—20日和1月1—5日;其中第1次和第3次是影响中国的典型中路寒潮路径,第2次降温过程的时空特征不显著。(4)综合本次冷冬前旱后涝气候特点、该时段内ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)指数的变化以及前人对ENSO和中国气候变异的关系研究,推测1920s末到1930s初期的气象灾害很大程度受影响于ENSO事件。     

宋元时期中国西北东部的冷暖变化

根据历史文献中的作物种植界线、种植制度变化、植物及异常气象水文物候等记载,并辅以树轮、湖泊沉积等自然证据指示的冷暖变化状况,分析了宋元时期(960～1368A.D.)我国西北地区东部的冷暖变化特征。主要结论是： 960A.D.前后,西北东部地区冷暖程度与今(即 1951～1980年)基本一致; 960s～1040s,气候逐渐增暖; 1040s～1110s,气候较今暖; 1110s以后,气候转冷; 12世纪末,气候又再次明显转暖; 1260A.D.之后,温度下降,自13世纪末进入寒冷期。西北东部的这一冷暖变化过程不但与毗邻地区湖泊、特别是树轮等所指示的冷暖变化过程较为一致,而且与中国东部地区的冷暖变化也基本一致,但13世纪后期的降温幅度较中国东部更为明显。     

树轮宽资料所指示的川西过去气候变化

本文利用采自我国川西高原4个地点的树轮资料,在建立树轮宽指数序列和分析所建序列与气候要素间关系的基础上,重建了川西地区1650～1994年冬季平均最低气温距平序列,并分析了其高频、低频和周期变化的特征。结果指出,在重建的345年中,冷冬发生过22年,暖冬发生过26年;有过5个变冷、5个变暖和1个稳定阶段;19世纪前半叶为暖冬期,并变幅最小;本世纪的后半叶为冷冬期,但自60年代以来的增温显著;重建序列中存在着60a左右的长周期变化。     

An Assessment of Changes in Winter Cold and Warm Spells over Canada

The recent Third Assessment Report (TAR) of the Intergovernmental Panel onClimate Change (IPCC) indicated that observed 20th century changes in severalclimatic extremes are qualitatively consistent with those expected due to increasedgreenhouse gases. However, a lack of adequate data and analyses make conclusiveevidence of changing extremes somewhat difficult, particularly, in a global sense.In Canada, extreme temperature events, especially those during winter, can havemany adverse environmental and economic impacts. In light of the aforementionedIPCC report, the main focus of this analysis is to examine observed trends andvariability in the frequency, duration, and intensity of winter (Jan–Feb–Mar) cold and warm spells over Canada during the second half of the 20th century.Cold spell trends display substantial spatial variability across the country. From1950–1998, western Canada has experienced decreases in the frequency, duration, and intensity of cold spells, while in the east, distinct increases in the frequency and duration have occurred. These increases are likely associated with morefrequent occurrences of the positive phase of the North Atlantic Oscillation (NAO)during the last several decades. With regard to winter warm spells, significantincreases in both the frequency and duration of these episodes were observedacross most of Canada. One exception was found in the extreme northeasternregions, where warm spells are becoming shorter and less frequent. The resultsof this study are discussed within the context of climate warming expectations.     

Cold–wet spells in mainland China during 1951–2011

Two types of persistent extreme weather events, the cold–wet spell (CWS) and the persistent wet-freezing event (PWFE), are defined by considering the persistence of both extreme low temperature (ELT) and precipitation. Regional CWS and PWFE are identified based on temporal persistence and spatial contiguity of single-station-based CWS event and PWFE, respectively. Relevant factors are further discussed to reveal the features of spatial distribution and temporal variability of such events. The results indicate that: (1) station-based CWSs are mostly observed in southern China, especially in eastern part of southwest China and south China. PWFEs are relatively frequently observed immediate south of middle reach of the Yangtze River. Both CWS and PWFE of longer duration are frequently observed in the northern part of the Yunnan–Guizhou Plateau. Further analyses indicate that the occurrence of these events in southern China is positively related to elevation. (2) A total of 48 regional CWSs and 21 regional PWFEs are identified during cold season over 1951–2011 in China. The long-lasting ELT and rainy (snowy)/freezing condition render the event in southern China in 2008, the most severe one in the last five decades. (3) Precipitation is the limitation condition for the occurrence of CWS and PWFE in northern China, while ELT is the dominant factor for CWS and PWFE in southern China.     

Late Holocene temperature fluctuations on the Tibetan Plateau

Proxy data of palaeoclimate, like ice cores, tree rings and lake sediments, document aspects of climate changes on the Tibetan Plateau during the last 2000 years. The results show that the Tibetan Plateau experienced climatic episodes such as the warm intervals during AD 800–1100 and 1150–1400, the “Little Ice Age” between AD 1400 and 1900, and an earlier cold period between the 4th and 6th centuries. In addition, temperatures varied from region to region across the plateau. A warm period from AD 800 to 1100 in the northeastern Tibetan Plateau was contemporaneous with cooling in the southern Tibetan Plateau, which experienced warming between AD 1150 and 1400. Large-scale trends in the temperature history from the northeastern Tibetan Plateau resemble those in eastern China more than the trends from the southern Plateau. The most notable similarities between the temperature variations of the Tibetan Plateau and eastern China are cold phases during AD 1100–1150, 1500–1550, 1650–1700 and 1800–1850.     

过去2000年中国东部冬半年温度变化

根据近年收集、整理的历史文献冷暖记载及过去有关研究结果,对中国东部地区过去2000年冬半年的温度状况进行了定量推断,重建了中国东部地区过去2000年分辨率为10～30年的冬半年温度距平变化序列,并分析了中国东部过去2000年的冷暖变化阶段与变化幅度。结果发现:在过去2000年中,中国东部冬半年温度高于1951～1980年平均值且持续时间超过百年的暖期有4个,其中最暖的30年出现在1230’s～1250’s(较1951～1980年高0.9℃);低于1951～1980年平均值且持续时间超过百年的冷期有3个,其中最冷的30年出现在1650’s～1670’s(较1951～1980年低1.1℃)。在冷暖期之间相互转换的过程中,冬半年温度一般都出现1℃左右的升、降温;在冷暖期内,一些幅度较大的升、降温也与之相仿;在相邻的两个30年中,温度变化幅度达0.5℃以上的有19次之多。对比过去2000年中的冷暖交替变化还可以看出:20世纪回暖时的升温幅度与过去2000年中的其他回暖过程所出现的幅度相似,特别是与5世纪末至6世纪的回暖极为相似;而在当前温暖阶段中,1981～1999年较1951～1980年升高了0.5℃,不但使其接近过去2000年中的最暖30年,而     

公元1000—2000年中国北方地区极端干旱事件序列重建与分析

利用历史文献记录重建了公元1000—2000年中国北方地区极端干旱事件序列,在此基础上分析极端干旱事件的发生特征与规律。研究得出以下结论:(1)极端干旱事件在公元1000—2000年中存在200年左右的周期波动。在15世纪中期、17世纪初期和18世纪末期存在3次极端干旱事件高发期。(2)极端干旱事件的变动与中国东部地区干湿变化相一致,在偏干的时期极端干旱事件发生次数上升,在偏湿时则下降。(3)在中世纪暖期和现代暖期,温度愈高,极端干旱事件偏多;而在小冰期,则温度偏低的时期极端干旱事件多发。(4)西风带影响下的非季风区,干湿变化与极端干旱事件的关系与华北季风区相反,这可能与所谓的“丝绸之路遥相关”和NAO(NorthAtlanticOscillation,北大西洋涛动)的影响有关。     

小冰期气候的研究

本文总结分析了近年来国内外对小冰期气候的研究，对亚洲、欧洲、北美、南美、非洲、北极地区及南极洲的各种重建气温序列进行了整理。所有序列均取１０００－１９８９年每５０年的平均值(最后一个仅有４０年)，并统一对近千年平均求距平。发现１７世纪及１９世纪的冷期有很大普遍性。平均比２０世纪后半低１．０℃左右。火山活动与太阳活动(¹⁴Ｃ)指数及平均气温序列的相关系数分别为－０．４９及－０．７３，说明这两个因素可能是小冰期形成的原因。     

Reconstructing past climatic anomalies in the North Pacific and western North America from tree-ring data

Winter climatic anomalies in the North Pacific sector and western North America are statistically calibrated with tree-ring data in western North America and reconstructed back to AD 1700. The results are verified using climatic data from the last half of the 19th century, which is prior to the calibration period. Climatic conditions reconstructed for 18th and 19th century winters are then summarized and compared with the 20th century record.     

关于唐代气候冷暖问题的讨论

本文就历史文献记载的资料详细讨论了唐代气候冷暖两方面的证据。从现有支持气候温暖的证据来分析,它们难于确定相应的气候限制因子,并且类似的证据存在于不同的气候条件下。从有关的寒冷资料分析,唐代气候至少可分为两大阶段,8世纪50年代以前大体与现代相差不大,但8世纪60年代以后气候变冷,某些时段寒冷的特征可与明清小冰期相似。     

公元1328～1330年寒冷事件的历史记录及其意义

元人刘岳申记载了公元1328、1329、1330年连续三年间,江西先后遭遇了大雪、江河结冰与夏季低温等百年罕见的寒冷气候。公元1328～1329年降雪的南界至少已达南岭;公元1329年冰冻的南界至少已达北纬27度左右的吉水县,而江西南部地区公元1330年夏季气温与我国北方坝上地区相当。此降温幅度已与17～19世纪明清小冰期中的极端寒冷年份相近,在过去2000年中亦属于并不多见的极端寒冷年份。     

杜诗记载的唐代荆湘地区寒冬及其古气候意义

中国唐代诗人杜甫(公元712—770年)的诗中,有15首记载了公元768和769年唐代荆湘地区连续2年冬季出现的寒冷气候。公元768和769年冬季,洞庭湖及以南的潭州(今湖南长沙)地区出现降雪,公元769年早春甚至出现洞庭湖局部结冰的现象。杜诗记载的冷冬及洞庭湖结冰事件,在其他史料中未曾发现,是对史料中唐代洞庭湖地区寒冷和结冰记录的补充。公元768和769年气候寒冷事件发生在8世纪中叶以后,是公元750年之后唐代气候变冷过程中的一次重要事件。     

魏晋南北朝时期的中国东部温度变化

根据魏晋南北朝时期的异常霜雪记载及植物物候记述,推算了中国东部地区部分年代及每30年的冬半年温度距平;并结合有关自然证据,分析了魏晋南北朝时期中国的冷暖变化特征。主要结论有:1)魏晋南北朝时期中国东部冬半年温度距平较现代约低05℃,最冷的30年（480s～500s）较现代约低12℃,是一个可与小冰期相比拟的寒冷气候阶段。2)魏晋南北朝的温度存在“冷-暖-冷”世纪波动;其中两个冷谷为270s～350s及450s～530s,当时中国东部冬半年温度分别较现代低05℃（270s～350s）和09℃（450s～530s）;而360s～440s虽然相对温暖,但当时中国东部冬半年温度仍较现代略低。     

Flood‐plain responses to contemporary climate change in small High‐Arctic basins (Svalbard,Norway)

Changes in the supply of water and sediment to high‐latitude rivers related to contemporary climate change and glacier fluctuations largely determine the activity of fluvial processes. This study reconstructs fluvial dynamics since the end of the Little Ice Age (LIA) in two small, partially glaciated basins in the southern part of Spitsbergen, Svalbard Archipelago. We use a combination of aerial photograph interpretation, field mapping and dendrochronological analysis. Sequences of abandoned channels and glacifluvial terraces are distinctly visible in middle and lower parts of the Brattegg and Arie basins in this area. The advance of glaciers during the LIA in the upper part of the basins led to the development of a braiding pattern and to channel aggradation corresponding to the highest glacifluvial levels. The decreasing activity of these braidplains occurred at the turn of the 19th and 20th centuries, immediately prior to a significant incision period. A second generation of braided channels developed during the first half of the 20th century. Ice‐marginal lake development, less input of fine‐grained sediment to the river channel, and fast incision began from the second half of the 20th century onward. During the last two decades, the main fluvial response to the climatic warming has been contraction of flow within a narrower channel and the abandonment of braidplains. The increased lateral erosion and rate of downcutting and the formation of the most downstream reaches of the modern valley bottom occurred in the 1980s and 1990s. This process was intensified under flood conditions generated by extreme rainfall events. These micro‐scale (small partially glaciated basins) observations concerning the changes of the activity of fluvial processes since the end of LIA may be helpful for the reconstruction of past fluvial changes over longer time scales.     

明清时期中国东部高温事件年表重建和分析*

气候变化的背景下,极端暖事件的频率有增加的趋势。通过“语义差异法”识别了明清时期的高温事件,对其高温程度进行分级,建立了1350—1910年中国东部的高温事件年表,并对高温事件的发生时间、年代际特征进行了分析。结果表明: 明清时期有41个年份记录了高温事件,36个年份出现极端高温事件;高温事件发生频率和强度存在一定的阶段性变化,这种阶段性变化与北半球及中国气温的冷暖阶段变化有一定对应,与极端冷事件频率基本呈反相变化,1700—1749年和1800—1859年是明清时期极端高温事件发生频率最高且强度最大的2个时段,分别对应小冰期中期1710—1760年较温暖的时期和小冰期末期,16世纪末至17世纪是小冰期中最寒冷的一个阶段,极端高温事件相对不频繁,极端冷事件则发生频繁;高温事件还具有连年或隔年再发的特点。尝试利用现代器测资料和站点相关的计算方法对高温事件记录点所可能反映的地理范围进行了探讨,长江下游地区和华北平原的案例分析表明,历史时期记录有限,但区域的单点高温记录可能反映了范围比较广的极端高温事件。     

我国历史时期降尘记录南界的变动及其对北方干旱气候的推断

本文根据我国历史文献中的沙尘记载,讨论历年记录地点的南部边界的变动,指出南界地带的大致分布及其随北方地区的干湿气候条件而南北变动的特点.通过历史气候记录和现代气象观测资料的分析认为,南界地带的沙尘天气记录对北方尘源地区干湿气候状况有指示意义.文中根据南界地带的历史降尘记录对北方地区相应年份气候干湿状况试作推断,从而为北方干旱区气候历史的研究提供参考.     

中国极端降水事件的频数和强度特征

使用1951-2004年中国738个测站逐日降水资料,采用百分位的方法定义极端降水事件的阈值,分析了不同持续时间的极端降水事件的时空分布及变化趋势特征。结果表明,极端降水事件多发于35°N以南,特别是在长江中下游和江南地区以及高原东南部,且在这些地区极端降水事件持续时间也较长。季节分布上,主要出现在夏季,以低持续性事件为主。在中国东部地区,持续时间越长的极端降水其强度往往越强。趋势分析表明,全国持续1d极端事件的相对频数具有上升趋势而平均强度具有下降趋势,其空间上均表现为全国大部分上升、华北和西南等地下降的趋势。持续2d以上极端事件在长江中下游流域、江南地区和高原东部等地区有显著增多和增强的趋势,而在华北和西南地区有减少和减弱趋势,但全国平均的趋势不显著。     

过去2000a中国东部冬半年温度变化序列重建及初步分析

首先简要介绍了中国历史文献中的冷暖记载及其气候信息提取方法 ,并利用现代仪器观测资料对中国东部地区 (10 5°E以东 ,2 5°～ 40°N)气候变化一致性、站点的空间代表性及贡献率进行了分析。在此基础上 ,集成利用物候学与统计学方法 ,根据近年收集、整理的历史文献冷暖记载及其过去有关研究结果 ,对中国东部地区过去 2 0 0 0a冬半年的温度状况进行了定量推断 ,建立了中国东部地区过去 2 0 0 0a分辨率为 10～ 30a的冬半年温度距平变化序列 ,分析了中国东部过去 2 0 0 0a的冷暖变化特征 ,并将其与自然证据进行了对比。主要结论是 :自公元初起 ,中国东部的冬半年温度在波动中下降 ,至 490’s前后下降到最低点 ,降温率达 0 17℃ / 10 0a ,最冷时期的 30年平均值较 195 1—1980年均值低 1℃。此后气候转暖进入温暖期 ,在以温暖气候为主的 5 70’s— 1310’s中 ,温度在波动中略呈上升趋势 ,其间暖峰时期 30a平均温度值较 195 1— 1980年高 0 3～ 0 6℃ ,最高达 0 9℃ ,暖峰之间冷谷的 30a平均温度值较 195 1— 1980年低 0 5～ 0 7℃。 1310’s之后气候又迅速转冷 ,温度再次迅速下降 ,并保持在一个较低的水平上波动 ,其间 4个冷谷的 30a温度平均值较 195 1— 1980年低 0 6～ 0 9℃ ,最低达 1 1℃ ;冷     

青藏高原地区过去2000年来的气候变化

依据冰芯、树轮、沉积物分析和冰川波动等各单点古气候代用资料,以及重建的综合温度变化曲线,分析了近 2000年青藏高原温度变化的整体性和区域性特征。全青藏高原综合温度曲线显示中世纪暖期（1150-1400年）、小冰期（1400-1900年）以及公元 3～5世纪冷期的存在。青藏高原温度变化具有明显的区域性特征。在 9～11世纪,青藏高原东北部以温暖为特征,而青藏高原南部和西部表现为寒冷。青藏高原南部和西部分别于1150-1400年（此时段在高原东北部表现为弱暖期）和1250-1500年经历了气候变暖。与中国东部文献记录的最新综合研究结果比较,高原东北部与中国东部的温度变化最为一致。而且,许多重大气候事件,如1100-1150年、1500-1550年、1650-1700年和1800-1850年的冷事件在高原和中国东部同时出现,而后 3次冷期与小冰期期间中国西部发生的冰川前进相匹配。