新生代亚洲形变与海陆相互作用

在现今各个大陆中, 亚洲经历的新生代形变最强. 白垩纪到老第三纪时的亚洲大陆, 不仅面积较今为小, 而且形态偏瘦"; 自从始新世印度与亚洲碰撞之后, 亚洲的面积与高度急剧增大. 随着青藏高原隆升和边缘海的张裂, 东亚原来西倾的地势发生倒转, 形成了从大陆中央隆升区向周围辐射的亚洲大河流系. 亚洲隆升有可能是北极冰盖形成与发展的重要因素, 因为隆升不仅改变大气环流、加剧风化作用, 而且还使西伯利亚河系改向北流, 通过注入北冰洋的淡水促使海水结冰、导致冰盖形成. 新生代亚洲形变, 也使得亚洲季风系统在早中新世形成, 又在约8 Ma与约3 Ma时强化. 同时, 西太平洋边缘海系列的形成, 也改变了亚洲大陆与太平洋之间的物质与能量的交换. 流经边缘海的太平洋西部边界流, 对于洋面升降和构造运动极为敏感, 在冰期低海面时边界流位于边缘海之外, 使大洋输向大陆的热量和水分大为减少. 今天, 亚洲与太平洋之间的能流与物流最为活跃, 可惜亚洲在全球气候环境演变中的重要性至今未能获得学术界的充分认识.      

南半球对流层气候年代际变化及其与太阳活动的联系

通过南半球对流层温度场谱分析和逐次滤波分析发现，南半球对流层大气温度场半个多世纪以来呈现明显的持续升温趋势，升温幅度由低层到高层逐步增加，其中地面层1 000 hPa年升温率为0.013℃/a，对流层中部500 hPa年升温率为0.019℃/ a，对流层上部300 hPa年升温率为0.036℃/ a；滤除南半球大气温度场的趋势变化，发现南半球大气温度场从地面层直至对流层顶广泛盛行着十分显著的与太阳磁场磁性22年周期变化相一致的变化周期。太阳磁场磁性周期变化趋势略有超前，分析认为，这是南半球对流层大气气候系统对太阳磁场周期性变化的响应。进一步分析还发现，南半球从地面层1 000 hPa到对流层顶，再到平流层中部10 hPa各层次大气温度变化22年周期分量振荡位相基本一致，周期振幅由低层到高层迅速增大，说明太阳磁场变化对对流层高层比低层影响大，对平流层影响更大。其中地面层1 000 hPa温度场的22年变化周期是在滤除趋势变化和11年周期之后才显现出来的，所以太阳磁场磁性周期变化对地面层气候的影响较小并且经常处于被掩盖状态；南半球地面层1 000 hPa温度场滤除趋势变化之后显示出十分显著的与太阳活动11年周期相一致的变化周期，分析认为，这是南半球对流层大气气候系统对太阳活动11周期性变化的响应。对流层上层300 hPa温度场滤除趋势变化和22年周期之后也显示出11年变化周期，而对流层中部500 hPa则无此周期反应，说明太阳活动11年周期对地面层1 000 hPa大气气候影响最明显，对流层中上层影响较弱。     

甘肃西峰红粘土地层中蜗牛化石记录的古气候变化周期

米兰科维奇理论从地球轨道要素周期性变化驱动气候波动的角度出发,对第四纪时期古气候的周期性特征做出了成功的解释。近年来对更长尺度的贝加尔湖古气候记录的研究结果表明,晚中新世-上新世的气候变化具有40ka的周期性变化,气候环境演变和太阳辐射量的变化密切相关[1,2]。古气候的周期性演化研究要求研究材料具有较准确的时间标尺、连续记录的地层和较高的样品分辨率。中国黄土高原地处中纬度地区,对太阳辐射的变化比较敏感,保存连续完整的晚第三纪风成沉积为研究长尺度的气候变化周期提供了可能,但限于一些气候代用指标在晚第三纪地层中的适用性,古气候变化周期方面的研究还比较少。     

南极海冰与气候

在极区,海冰的形成在海洋上部和大气下部之间构成了新的交界面,改变了大洋表面的辐射平衡和能量平衡,隔离了海洋与大气之间的热交换和水汽交换;海冰冻融过程影响着大洋温、盐流的形成和强度;海冰对南大洋和南极大陆气象、气候有重要的影响,在气候环境系统中起着重要的作用。南极海冰作用区约占南半球雪冰作用区面积的58%,约占地球表面积的3.58%。其中,一年生海冰约占南极海冰区分布面积的83%;其分布面积从夏末2月份最小时的3×106 km2左右,到9月份冬末最大时的18×106 km2左右,一年中季节变化幅度可达15×106 km2,季节变化率>500%。海冰分布区域的年际变化较大。南极海冰区是影响季节和年际全球气候环境变化的重要区域。当前,国际南极海冰与气候研究的核心问题是海冰物理过程和在海冰区的海洋—大气相互作用。结合目前承担的研究课题,对国际南极海冰与气候研究的前沿动态和相关的国际计划进行了综述。     

昆明市山地灾害风险分区及防治对策

通过地质灾害调查，认为昆明市地质灾害以泥石流、滑坡、崩塌为主。分析地质灾害时空分布及形成条件，从致灾因子角度，给出昆明市地质灾害风险区划，提出地质灾害防治对策。     

近13万年来黄土高原干湿气候的时空变迁

第四纪时期，黄土高原粉尘物质的搬运、沉积及其后的成土过程受控于干湿气候的变化。对黄土高原这一特定地区而言，风成沉积序列在地域上的差异主要与东亚地区的季风环流在时间和空间上的变化有关。本文的研究揭示出，近１３万年里，最为显著的成壤期有６期，与这６个成壤期对应的时段也应当是夏季风环流加强、气候温湿的时期；在空间上，全新世适宜期及末次间冰期中与深海氧同位素阶段５ａ，５ｃ，５ｅ对应的时期，夏季风足可以深入到毛乌素沙漠腹地，并具有占优势的环境效应。在阶段３的早、晚期及５ｂ时期夏季风虽然也能深入沙漠－黄土边界带，但其环境效应在黄土高原北部及毛乌素沙漠南缘已不再显著。在阶段２、阶段４及阶段３的中期夏季风已不能深入沙漠－黄土边界带。     

破解全球海洋环境气候模拟难题

当前,全球气候变化与海洋环境变化成为各国关注的热点,如何更加准确地模拟和预测海洋气候变化成为各国科学研究的焦点之一。国家海洋局第一海洋研究所副所长、海洋环境科学和数值模拟重点实验室主任乔方利研究员,在大连召开的北太平洋海洋科学组织第十七届年会上,作了《海浪-环流耦合理论和数值模式发展》的主题报告,引起了400余名国内外与会科学家的巨大反响。乔方利博士带领研究组率先打破常规思维,首次将海浪这一物理过程纳入海洋动力学研究中,进而率先在国际上建立了海浪与环流耦合理论和浪潮流耦合预报模式。该理论和模式是我国近期取得的原始自主创新,处于该领域世界领先水平。     

历史极端雨涝事件研究——1823年我国东部大范围雨涝

1823年(清道光三年)我国发生大范围、多流域的严重雨涝,这是在小冰期寒冷气候背景下的重大气象灾害和极端气候事件.文章依据历史文献记载复原了1823年的气候实况并绘图显示,指出该年我国华北夏季雨期长、多大雨,北京6～8月雨日53天、降水量663mm超过现代(1971～2000年)平均值5成;长江中下游全年多雨,梅雨期长...     

中东亚中全新世气候与植被反馈作用:PMIP2多模式结果分析

文章选取了参加国际古气候模拟比较计划(Paleoclimate Modeling Intercomparison Project,简称PMIP)的6个耦合气候模式的模拟结果,着重对中全新世中东亚干旱区以及东亚季风区的夏季气候变化(气温、降水)进行分析,探讨了植被反馈作用对这3个区域中全新世气候变化的影响。由于各个模式之间以及所用的植被模块的差异,它们模拟的气候变化(气温、降水)的幅度有所不同,本文利用PMIP 2中6个模式的模拟结果分析,结果发现,在中全新世轨道因素的影响下,3个区域的平均温度和降水都有所增加。而中全新世植被的变化在: 1)东亚季风区,各个模式模拟的结果也各不相同,其中FOAM,ECHAM5.3-MPIOM127-LPJ和MRI-CGCM2.3.4FA这3个模式的模拟结果显示温度较现代低,而ECBILTCLIOVECODE,UBRIS-HADCM3M2和MRI-CGCM2.3.4NFA模式的模拟结果显示植被的变化导致地表温度较现代高,但各个模式对东亚季风区的中全新世植被变化所引起的降水变化并不理想,并且差异较大; 2)中东亚干旱区,ECBILTCLIOVECODE,FOAM和UBRIS-HADCM3M2模式的模拟结果表现出中全新世植被的变化导致中东亚干旱区夏季平均温度较现代低,而其他3个模式的模拟结果则表现出较现代高的趋势,但除MRI-CGCM2.3.4NFA模式外,其余5个模式均在中国西北新疆地区表现出0.5℃左右的降温,而几乎所有的模式都在中东亚干旱区表现出降水增加; 3)中亚地区,在温度方面,除了MRI-CGCM2.3.4NFA随着植被的变化表现出了较大的增温幅度外,其余5个模式夏季温度随着植被变化不大;而在降水方面,除了FOAM模式外,其他5个模式结果都显示出区域平均降水的增加。由此可见,在中全新世东亚季风区、中东亚干旱区以及中亚地区,除了太阳辐射等因素,植被对气候变化也有重要影响。