历史气候变化影响研究中的社会经济等级序列重建方法探讨

重建历史时期的社会经济序列是研究气候变化对社会经济影响的难点问题.基于中国历史文献记载丰富、覆盖时段长、记录时间分辨率高、含有大量的社会经济信息描述的特点,本文阐述了采用语义差异法定量重建历史时期社会经济序列的方法,特别是其中的文字描述等级化和时间尺度归一化技术.语义差异法源于心理学,通常采用双极(相对、反义)形容词来刻画研究对象的属性,以表示不同程度的言语进行量化区分,根据描述词汇的语义差异构建分级量表.采用语义差异法对历史社会经济变化进行量化的关键是确定重建指标分级量化的标准,需要在兼顾不同词汇的语义是否易于区分的同时,特别注意各等级及其所对应的标准词汇的物理意义.时间尺度归一化主要解决根据原始记录重建的原始等级序列可能存在的时间分辨率不均等或时间不连续问题,以10年分辨率作为时间尺度均一化的基本时间单元,对年分辨率的记录,可采取先逐年等级化重建再加权平均到10年等级值的方法进行升尺度处理;对年代际以上尺度的数据则可先直接对记录进行等级化,再通过多时间分辨率10年数据的融合方法进行降尺度处理,得到10年分辨率的等级值.     

历史上气候变化对我国社会发展的影响初探

根据被修订过的竺氏温度变化曲线,将中国过去３０００年划分为１１个气候适宜期（暖期和变暖期）和气候非宜期（冷期和变冷期）。发现历史上的太平盛世绝大多数出现在气候适宜期,大规模的战争和农民起义以及北方民族的入侵均发生在气候非宜期。最后,对未来２００年气候变化和中国历史的发展趋势作了初步预测,主为目前的气候适宜期将持续到公元２２３０年左右。     

古丝绸之路沿线地区千年冷暖变化的若干特征

依据近期发表的古丝绸之路沿线若干地区(点)的温度重建序列,结合干湿变化等代用记录,分析了过去千年古丝绸之路沿线温度变化的基本特征,以及这些地区(点)在“中世纪气候异常期”(MCA,约950-1250年)和“小冰期”(LIA,约1450-1850年)的干湿特征异同。主要结论为：①过去2000年古丝绸之路的温度变化经历了1-3世纪温暖、4-7世纪前期寒冷、7世纪后期-11世纪初温暖、11世纪中期-12世纪初偏冷、12世纪中期-13世纪中期温暖、13世纪末-19世纪中期寒冷和20世纪快速增暖的百年际波动过程;但不同区域间的年代至百年尺度变化位相不完全同步,波动幅度也存在差异。②各地干湿特征在MCA和LIA也存在一定差异：中国的关中平原及河西走廊在MCA间的干湿变率较LIA大;中亚干旱区MCA期间气候偏干,LIA期间偏湿;欧洲中北部以及斯堪的纳维亚半岛南部等地在MCA间气候较LIA偏干,且中部地区LIA间的干湿变率较MCA大;芬兰和斯堪的纳维亚半岛北部以及俄罗斯等地MCA间的气候较LIA更湿润。     

藏南羊卓雍错沉积物元素地球化学记录的过去2000年环境变化

以青藏高原南部的羊卓雍错（简称羊湖）沉积岩芯为研究对象,以较可靠的年代数据（ ²¹⁰Pb和AMS ¹⁴C交叉定年）为框架,基于高分辨率的元素地球化学记录,通过数理统计分析方法提取环境信息,结合粒度和磁化率,重建该地区过去2000年来的环境变化。结果显示,该区黑暗时代冷期（DCAP）和小冰期（LIA）气候较为寒冷,降水量较高;而中世纪暖期（MWP）和现代暖期（CWP）气候较为温暖,降水量较低,气候具有冷湿—暖干的特征。其中,重建的温度显示,中世纪暖期的温暖程度似乎持平甚至超过20世纪暖期;小冰期期间可能存在一次百年尺度的温暖事件,而17世纪和18世纪可能是过去2000中最寒冷的一段时期。分析发现,过去2000年以来青藏高原南部存在着冷湿—暖干的气候模式;过去2000年青藏高原南部地区温度的变化可能主要受到太阳辐射的影响,而小冰期期间西风环流的南移和增强可能是导致区域降水增加的重要因素。另外,该时期羊湖的湖泊水位的变化受温度和降水共同控制：当温度降低,降水增加时,湖泊水位上升,反之亦然。     

冰芯记录的过去1000年青藏高原温度变化

根据青藏高原4支记录超过1000 a的冰芯（普若岗日冰芯、古里雅冰芯、达索普冰芯和敦德冰芯）中氧同位素（d18O）10 a平均值变化,研究了青藏高原最近1000 a来的气温变化。4支冰芯记录的过去1000 a气温均是在冷暖波动中逐渐上升,但在变化幅度上存在区域性差异。利用4支冰芯记录恢复的青藏高原千年气温曲线表明,青藏高原中世纪暖期持续到13世纪,期间经历了3个暖期和冷期;14世纪和16世纪是相对冷期,15世纪和17世纪是相对暖期,17世纪末至1920 AD气候冷暖波动频繁;以后快速升温至今,目前为过去1000 a来最暖期。青藏高原过去1000 a气温的总体变化趋势与北半球气温的变化趋势基本相一致。     

青海南部地区40多年来气候变化的特征分析

利用1961-2003年气温、降水、积雪等气象观测资料,分析了青海南部地区年际、年代际及各季气候变化的特征和规律。结果表明:该地区秋季气温升高最为明显,这有别于我国华北、东北、西北东部和新疆等地区冬季增温最为显著的特点;降水量冬、春季呈增加的趋势,而夏、秋季呈减少趋势;地表积雪量冬、春季的平均增加量分别为15.1cm和3.8cm,而夏、秋季的平均递减量分别为0.3cm和0.2cm。气候变暖和冬、春季降水增多以及冬、春季平均积雪量的跨季节异常或持续维持是导致青海南部地区20世纪80~90年代雪灾增多的最直接原因之一。冬、春季降水和地表积雪的增加,使得雪灾发生的频次增加,危害程度加重;而夏、秋季降水和积雪减少、气温升高、地表蒸发加大、水资源量减少,干旱出现的几率增大,影响畜牧业生产,制约当地经济发展。     

PAGES/CLIVAR相互交叉的研究计划

CLIVAR/PAGES工作组成立于20世纪90年代中期,由国际地圈—生物圈计划(IG-BP)的PAGES(过去全球变化)项目和世界气候研究计划( WCRP)的气候变化和预测项目(CLIVAR)共同组建。详情见会议报告及有关出版物( www.clivar .org/organization/pages/index.ht m)。PAGES/CLIVAR将结合IGBP—WCRP有关的新项目加强合作力度,修改后的计划参考如下:①促进IGBP和WCRP相关地区内的高分辨率、钻探数据、定量的季节至年际尺度的古②促进PAGES和CLIVAR综合分析古气候数据项目的合作,进而揭示季节至千年内时间尺度上气候系统变化模…     

2000 年来黄土高原地区的人口增长及时空分异

人口是内容复杂、综合多种社会关系的实体,区域的一切经济社会活动都与人口发展过程密切相关。本文基于长时间序列人口数据,利用模型方法和GIS空间分析技术,从时空结合的角度对黄土高原地区过去2000 年来的人口增长和和时空分异特征进行了较为系统的分析。结果表明:①黄土高原地区人口总量变化受政策、历史事件及社会稳定程度等因素影响较大,历史时期呈现大幅波动,新中国成立后呈平稳增长的态势;②自然条件差异决定着黄土高原地区人口空间分布的基本格局,经济布局、人口政策、技术进步、资源开发等因素对人口分布格局有一定影响,但影响程度相对较小;③1949 年以来,黄土高原地区的人口密度分布格局逐渐形成由东密西疏、南密北疏的半边对半边格局向外围密中间疏的环绕型格局转变的趋势,中心城市的培育和成长是导致人口分布变化的主要原因。     

中国南方过去400 年的极端冷冬变化

以南方地区及全国的冬季与1 月气温观测记录为基础,采用事件发生概率密度函数小于10%的标准确定1951 年以来的极端冷冬事件;根据历史文献中的寒冷事件及其灾害影响记载,采用古今极端冷冬事件影响程度对比的方法建立了1600-2010 年间的极端冷冬事件年表。分析表明：极端冷冬发生频率存在明显的阶段性变化,其中1650-1699 年、1800-1849 年及1850-1899 年是过去400 年极端冷冬发生最为频繁的时段,其发生次数达1950-1999 年的2 倍,1600-1649 年及1900-1949 年较20 世纪后半叶略多, 而1700-1749 年及1750-1799 年则与1950-1999 年相当。此外,极端冷冬事件具有连发或隔年再发特征。同时,20 世纪50 年代以来最严重冷冬事件的寒冷程度并没有超出历史时期曾经出现过的事件。     

大兴安岭北部满归泥炭孢粉重建的过去2100年古气候

大兴安岭地处季风气候的尾闾区,是一个研究全球变化的关键区域.但由于该地区古气候代用指标(树轮、孢粉、石笋等)获取比较困难,历史文献也缺乏,使得古气候研究受到了限制.本研究通过大兴安岭北部的漠河县满归镇附近一个厚88 cm的泥炭剖面的孢粉记录,根据831个表土样品的花粉数据和附近90个气象台站30年的地面观测数据,运用现代类比法( Modern Analogue Technique,简称MAT)重建了该地区过去2100年的年均温(Tann)、年降水量(Pann)、 1月均温(Tjan)和7月均温(Tjuly),结果表明Tann和Tjan的波动达到2. 4℃, Tjuly的波动为1. 7℃, Pann波动为28. 2 mm.该地区的气候变化分为3个阶段:阶段Ⅰ(150 BC^850 A.D.)温度和降水量相对较低,年均温比现代30年均值低约0. 5℃;阶段Ⅱ(850~1300 A.D.)以温度升高-降低的波动为特征,升温在1070~1170 A. D.期间最明显,年均温比现代 30 年平均值高 0. 2℃,这一时期相当于欧洲中世纪气候异常期( the Medieval Climate Anomaly,简称MCA);阶段Ⅲ(1300~2000 A.D.)早期(1300~1900 A.D.)以气温较低为特征,这一时期相当于小冰期(the Little Ice Age,简称LIA),年均温比现代30年平均值低0. 8℃,晚期(1900~2000 A.D.)呈现升温的趋势.