温暖湿润区铁杉和高山松树轮δ13C的气候意义

详细了解多树种树轮碳同位素组成(δ¹³C)对气候的响应机制是进行古气候重建的基础. 利用川西高原温暖湿润区铁杉和高山松树轮δ¹³C序列, 探讨了气候环境要素对两树种δ¹³C的控制作用及利用该指标进行气候重建的潜力. 结果表明: 铁杉和高山松树轮δ¹³C序列之间存在差异, 其原因可能与树种本身的生理特性有关; 当去除大气CO₂浓度引起的低频影响后, 两树种年轮碳同位素分辨率(Δ¹³C)序列之间的相关程度有所加强, 且呈显著相关关系, 说明气候要素对两树种的(Δ¹³C有类似的控制作用. 温度和水分与两树种(Δ¹³C序列密切相关, 但二者对(Δ¹³C起控制作用的时段和强度因树种的不同而存在差异. 其中, 温度对铁杉(Δ¹³C影响的关键时期为前一年12月至当年2月, 对高山松影响的关键时期为当年4~7月; 水分对铁杉和高山松(Δ¹³C起控制作用的关键时期分别为当年2~4月和3~5月. 可见在温暖湿润区, 树轮碳同位素分馏因树种的不同而不同, 且受多个气候要素共同作用, 但最优多元回归方程的解释方差最大仅38.5%. 因此, 在温暖湿润的川西高原单独利用树轮δ¹³C进行气候要素重建受到一定限制.     

珠穆朗玛峰北坡海拔6523m辐射平衡观测结果分析

利用2005年5月1日至7月22日在东绒布冰川海拔6523m的若普拉垭口架设的自动气象站获得的各辐射参数资料,分析了该地区总辐射、地面反射辐射、地面长波辐射、天空长波辐射的日平均变化和平均日变化,并计算了反射率和辐射平衡.结果表明:1)短波辐射的平均日变化都随着太阳高度角的增大而加强,并且总辐射和地面反射辐射的日平均变化有很好的相关性,观测期间二者的月平均值都在5月份最大.由于垭口新降雪较多,雪面的反射率也很高;2)天空长波辐射的平均日变化比地面长波辐射变化滞后2 h,且其日平均变化幅度比地面长波辐射的变化幅度大;3)净辐射的平均日变化随着太阳高度角的变化而变化,下午14:00时净辐射最大,其日平均变化在观测期间整体上有增大趋势.     

NCEP/NCAR 再分析资料在珠穆朗玛峰 -念青唐古拉山脉气象研究中的可信性

由于珠穆朗玛峰- 念青唐古拉山脉极高山区特殊的自然环境, 这一带的气象观测资料极其匮乏。2003 年在青藏高原南部念青唐古拉山脉(30^o24'44.3"N, 90^o34'13.1"E, 5850 m a.s. l.) 建立了自动气象站; 2005 年在珠穆朗玛峰北坡垭口(28^o01'0.95"N, 86^o57'48.4"E, 6523 m a.s.l.) 建立了自动气象站。利用这两自动气象站的观测资料与NCEP/NCAR 再分析资料进行对比, 检验NCEP/NCAR 再分析数据在喜马拉雅山脉-青藏高原南部一带的可行性。研究结果表明, NCEP/NCAR 再分析资料能够较好地反映气压和气温的天气尺度的变化。但是, 再分析的气压和气温值系统性低于相应观测值, 而且, 某种程度上, 低估了实际的变化幅度; 再分析天气事件, 在珠穆朗玛峰地区, 超前于实际观测一日发生, 而在念青唐古拉地区, 基本上是与观测事件同一日发生。由于受相似大气环流的影响, 珠峰和念青两者之间的观测资料、再分析资料都高度相关。     

乌鲁木齐河源1号冰川冰芯δ~(18)O记录气候意义的再探讨

根据乌鲁木齐河源１ 号冰川冰芯δ１８ Ｏ 记录与大西沟气象站实测的气温资料, 进一步系统地探讨了所研究区域冰芯δ１８ Ｏ 记录的气候意义。结果表明,冰芯δ１８ Ｏ 记录与夏半年（５月～１０ 月）平均气温之间存在一定程度的正相关关系,而与冬半年（１１ 月～次年４ 月） 平均气温不存在稳定的相关性。该结果拓展了中、低纬主地区山地冰川冰芯δ１８ Ｏ 记录作为温度指标的适用性。     

轮纤维素中δ18O:古温度计?

从树轮纤维素中氧的来源、植物体内氧的分馏、最近的研究成果等三个方面评述树轮纤维素氧同位素组成的温度计意义.结果表明,树轮纤维素氧同位素组成的变化是温度变化的良好载体,但在定量恢复古温度变化时遇到了不少限制,有待于进一步完善分馏模型.     

海冰韧脆转变特性的宏微观分析

冰荷载是寒区海洋工程结构物设计的控制荷载。海冰强度研究是确定冰荷载的基础。从宏微观结合的角度研究海冰强度特性,通过对海冰韧脆转变的微观机制分析,给出了微裂纹形成机制和扩同制;通过对Ｒｉｃｅ－Ｔｈｏｍｓｏｎ模型的分析,得出了韧－脆转变的判据;最后进行了韧脆转变区的强度计算。与实验结果相符。     

新疆昭苏云杉树轮纤维素δ13C的气候意义

依据树轮纤维素δ13C测定数据,分析了其气候意义. 结果表明,树轮Δ13C与气候诸要素之间有明显的相关性,包括降水、相对湿度、温度、日照时间(或太阳辐射)等,部分原因可归咎于云杉是一种浅根系植物、其生长对气候的变化较为敏感,因为它生长过程中所必需的各种养分和水分均是根系吸收的. 分析表明,温度与树轮Δ13C的相关性是它们与相对湿度或降水之间交互相关的结果,日照时间与树轮Δ13C呈正相关与光呼吸有关. 利用树轮Δ13C与降水之间的函数关系,恢复了近300 a来新疆昭苏地区的降水变化,恢复的系列与历史文献记录和树轮指数所揭示的降水历史有较好的对应性.     

青藏高原各拉丹冬冰芯记录的季节气温变化

A 70-year history of precipitation δ18O record has been retrieved using an ice core drilled from a plat portion of the firn area in the Guoqu Glacier (33o34′37.8″ N, 91o10′35.3″ E, 5720 m a.s.l.) on Mt. Geladaindong (the source region of Yangtze River) during October and November, 2005. Based on the seasonality of δ18O records and the significant positive relationships between monsoon/non-monsoon δ18O values and summer/spring air temperature from the nearby meteorological stations, the history of summer and spring air temperature have been reconstructed for the last 70 years. The results show that both summer and spring air temperature variations present similar trends during the last 70 years. Regression analysis indicates that the slope of the temperature-δ18O relationship is 1.3℃/‰ for non-monsoon δ18O values and spring air temperature, and 0.4℃/‰ for monsoon δ18O values and summer air temperature. Variation of air temperature recorded in the ice core is consistent with that in the Northern Hemisphere (NH), however, the warming trend in the Geladaindong region is more intense than that in the NH, reflecting a higher sensitivity to global warming in the high elevation regions. In addition, warming trend is greater in spring than in summer.     

中国北极黄河站首次科学考察队冰川考察

2004年7～8月中国首次北极黄河站科学考察队在Svalbard群岛新奥尔松(Ny-Alesund)地区开展了多学科联合考察, 冰川课题组对附近冰川的基本特征、过去的研究状况和目前正在进行的研究工作等进行了考察和调研, 为中国今后在该地区的冰川学研究工作提出了初步建议.     

过去1 000 a大气中主要温室气体冰芯记录研究概述

对南北两极和中低纬度山地冰芯中开展的温室气体的相关研究进行了回顾.结果显示:在1000aBP到工业革命阶段,大气中CO2,CH4和N2O等温室气体的浓度及气体稳定同位素受各种自然来源影响显著,平均含量较低,浓度波动也较小;工业革命之后,随着人类工农业等活动对环境的影响的加剧,大气中3种温室气体的含量呈现出剧烈的上升趋势.2007年IPCC第四次评估报告显示,目前CO2、CH4和N2O气体浓度的全球大气平均含量分别达到379mL·m-3、1774μL·m-3和319μL·m-3.对影响工业革命前南极、格陵兰及青藏高原冰芯中温室气体的含量的因素总结发现,由于受不同的温度、杂质含量等条件的影响,温室气体含量区域差异较大.1800A.D.以前,格陵兰冰芯中CO2的含量较南极冰芯高出9mL·m-3,青藏高原达索普冰芯CH4平均含量较南极和格陵兰冰盖高出15%～20%,格陵兰冰芯中的N2O含量也明显高于南极冰芯.工业革命以后,冰芯中3种气体浓度表现出强烈的上升趋势,并均达到1000A.D.以来的最高值.