A study on environmental aridity over northern and southern to Qinling Mountains under climate warming

1 Introduction With progressive researches on global climate change, an integrated study of various disciplines tends to be inevitable. Mr. Moore III, chairman of IGBP, holds that the key to integration is to synthesize scientific findings so as to get new ideas and to chance cognition up to a new high[1]. Micro-study, rather than macro-study focuses on regional change[2-5]. To strengthen the global perspective in the study, "to research on typical regions and to deepen the regional divide…     

华山树木年轮年表的建立

本文以秦岭东部的华山为例，论述了建立常规标准化、差值、自回归标准化这三种树木年轮年表的途径，指出了在半湿润地区利用这种途径建立树木年轮气候学年表的必要性，并进一步分析了三种年表对气候要素的响应及其差异。在取样环境较复杂的地点，建立多种年表有利于深入探讨气候要素与树木生长之间的关系，有推广的价值。     

近400年来北极地区和中国气温变化的对比研究

对中国和北极地区近400年来的气温变化进行了趋势分析和谱特征分析,通过对比认为,北极地区及中国基本上都有17世纪、19世纪两个寒冷期和18世纪、20世纪两个温暖期,在一定程度上说明了气候变化的全球性,但两地区气温的冷暖转化不同步。中国大部分地区(除华东、新疆、西藏区外)17、19世纪升温开始得较北极早;北极地区绝大部分站点18世纪升温较中国明显,且气温变化的区域差异较大。400aBP以来两地气温变化的周期较为一致,以130～140年、100年、80年的周期为主,说明400aBP以来气温的变化具有全球性,而且气温的变化受太阳活动的影响较大,自然因素尤其是太阳活动的影响是气候变化的主要原因。     

青藏高原草地地上生物量和理论载畜量

准确模拟和预测草地地上生物量(Aboveground biomass,AGB)和理论载畜量对于维持草地生态系统平衡、优化放牧管理至关重要。当前很多研究以围栏外草地AGB为基础,估算了青藏高原草地AGB的现存量。但是,牛羊啃食后的草地AGB现存量无法准确评估草地理论载畜量。围栏内草地不受家畜采食影响,其年际变率由环境因子驱动,可视为草地潜在AGB (potential AGB,AGB_p),更适用于草地理论载畜量的评估。本研究以青藏高原345个围栏内AGB观测数据为基础,结合气候、土壤和地形数据,利用随机森林算法构建草地潜在地上生物量估算模型,并对当前气候条件(2000-2018年)和未来20年(2021-2040年)4种气候变化情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5)下的草地AGB_p和高寒草地理论载畜量进行模拟与预测。结果表明:(1)随机森林算法可准确模拟当前气候条件下的青藏高寒草地AGB_p(R²=0.76,P<0.001);2000-2018年青藏高寒草地AGB_p平均值为102.4 g m^-2,时间上增加趋势不明显(P>0.05);AGB_p年际波动和生长季降水显著正相关(R²=0.57,P<0.001),和生长季温度日较差显著负相关(R²=0.51,P<0.001)。(2)当前气候条件下,青藏高寒草地平均理论载畜量为0.94 SSU ha^-1(standardized sheep unit ha^-1);在过去20年约有54.1%草地理论载畜量呈提升状态。(3)和当前相比,未来20年青藏高原中部和北部草地AGB_p和理论载畜量呈下降态势。因此,建议未来在厘清气候变化影响下草畜关系的基础上进行有针对性的草牧业规划和管理,以缓解区域气候变化引起的草畜矛盾。     

喜马拉雅山北坡卡鲁雄曲径流与气候变化

以冰川融水补给为主的喜马拉雅山北坡的卡鲁雄曲流域,近20年平均气温以0.34 ^oC/10a的趋势上升,高于西藏年均温0.26 ^oC/10a的增长率,更是明显高于全国和全球气温的增长率,且极端最高温都出现在20世纪90年代。后10年气温 (1994~2003年) 比前十年 (1983~1993年) 升高0.5 ^oC,径流量增加了26%;不同月份径流增加强度不同,10~2月增加了44%,7~9月增加了27%,3~6月增加了24%。径流对气候变化的响应最灵敏 (一年中有8个月的增加趋势通过了α = 0.05的显著性检验),尤其是秋冬季的径流 (增加趋势超过α = 0.01的显著性检验)。受冰川消融和季风影响,不同时期的径流有不同的影响因素,但存在共性,即气温对径流起着积极主导作用,而降水对径流的影响具有不确定性,即正负双面效应。     

MODELLING LONG‐TERM SUMMER AND WINTER BALANCES AND THE CLIMATE SENSITIVITY OF STORBREEN,NORWAY

Measurements of winter balance (b_w) and summer balance (b_s) have been carried out at Storbreen since 1949. Here we apply a simple mass balance model to study the climate sensitivity and to reconstruct the mass balance series priorto 1949. The model is calibrated and validated with data from an automatic weather station (AWS) operating in the ablation zone of Storbreen since 2001. Regression analysis revealed that b_w was best modelled using precipitation data southwest of the glacier. Results from the model compared well with reported mass balance values for the period 1949–2006, obtained correlations (r) for b_w and b_s varied between 0.83 and 0.87 depending on model set up. Reconstruction of the mass balance series for the period 1924/1925–1948/1949 suggested a cumulative mass deficit of c. 30 m w.e. mainly due to highly negative summer balances, but also lower b_wthan the average for 1949–2006. Calculated change in specific mass balance for a ±1°C change in air temperature was ±0.55 m w.e., whereas a ±10 % increase in precipitation represented a change of ±0.20 m w.e. Model results further indicated that for a 2°C warming, the ablation season will be extended by c. 30 days and that the period of ice melt at the AWS location will increase from c. 40 to c. 80 days.     

南极地区气温变化的一些特征

本文利用南极地区考察站的气温资料,对该地区气温的季节变化和年变化进行统计分析。结果表明,南极地区气温的季节变化有明显的区域性和两季特点,东南极大陆是冷中心,在南极地区气温变化中起重要作用,极点气温的年际变率不大,南极地区气温场中存在ENSO事件的信号。     

腾格里沙漠地区水化学特征

水资源极为匮乏的腾格里沙漠区内所赋存的水主要有两种类型。一种是沙下潜水 ,主要是周边山区由高向低缓慢地向沙漠区运移所致 ,分布较为普遍 ;另一种是沙漠湖水 ,它是在沙漠区内之低洼地段 ,由于沙下潜水的长期溢出汇集于大小不等的长条状湖泊之中 ,以湖表水 (咸水和卤水 )的形式存在。沙下潜水矿化度在 0 .5～ 1 g/L之间 ,为本区的饮用水。湖表水咸苦 ,矿化度较高 ,就同一湖区而言 ,也有咸水和卤水之分 ,咸水矿化度为每升数十克 ,卤水则在 1 0 0～ 440 g/L之间 ,已达到了盐湖类沉积阶段     

Lake Area Changes and the main causes in the hinterland of Badain Jaran Desert during 1973–2010, China

Lake area information in the Badain Jaran Desert in 1973, 1990, 2000, and 2010 was obtained by visual interpretation and water index analysis of remote sensing images, based on the spatial and temporal characteristics of lake area changes during 37 years. Results indicated that the number of lakes declined from 94 to 82 and the total surface area was reduced by 3.69 km² during 1973–2010. The desert lake area reduced by different degrees in different periods, but this occurred most rapidly during 1973–1990. According to the statistics of lake area changes, lake area decreases mainly occurred in the lakes with areas less than 0.2 km², while the areas of lakes greater than 0.9 km² only fluctuated. The changes of lake areas were probably due to changes in the quantity of underground water supplies rather than the effects of local climate change or human factors.     

青藏高原东北部甘加盆地古梯田地层与年代初探

梯田是人类几千年来利用和改造自然能力的象征,在人类社会发展中发挥了重要的作用。甘加盆地位于青藏高原东北部甘肃省夏河县,盆地内的丘陵、山麓地带分布大面积的层状梯形景观,疑似弃耕的古代梯田。本文在实地考察的基础上,基于卫星遥感资料,通过GIS手段分析发现古梯田面积为42.2 km²（约63000亩）,主要分布在盆地内央曲河及其支流两侧海拔2936~3326 m间的山坡上。通过对3个古梯田剖面样品的磁化率、总有机碳/氮（TOC、TN）含量、孢粉、粒度等环境代用指标分析,同时对比具有准确年代控制的自然剖面磁化率与粒度。研究结果显示：梯田开垦于晚全新世（距今3000 a）古土壤,梯田剖面顶部25~35 cm不同于自然剖面而呈均一化的指标证实了耕作层的存在（距今约1000 a以下层位）;但耕作层之上TOC、TN含量的增多,以及梯田剖面与自然剖面整体一致的指标变化趋势说明了梯田被短期利用后长期废弃;结合历史文献资料推断夏河古梯田是在北宋“弓箭手屯田”制度（1074—1125年）下开垦的;气候重建资料显示该时段温度较高、降水增加,整体有益于农业生产。本文提供了过去人类社会适应气候变化的典型案例。