古气候演化特征、驱动与反馈及对现代气候变化研究的启示意义

古气候与现代气候变化研究如何有效结合,特别是古气候研究如何为理解现代气候变化过程提供背景条件、边界约束和理论框架,值得深入探讨。文章以现代、历史时期、全新世、晚第四纪和新生代为时间基线,回顾阐述了过去气候演变特征、成因机制及其对现代气候变化研究的启示意义,探讨了过去与现代气候变化融合研究中存在的不确定性。过去气候演化过程的研究,加深了人们对地球气候系统运行机制的理解。研究表明,各个时期中,地球气候经历了不同相位、幅度和速率的变化,气候系统各分量之间发生了复杂的相互作用,以地表温度为代表的地球表面热力环境演化是各不同阶段气候变化的基本表现形式。全球温度变化不仅受到太阳输出辐射、地球轨道参数和地球构造运动等的影响,而且与地球表层水圈中的海洋、冰冻圈中的大陆冰盖、生物圈中的海洋浮游生物和陆地植被,以及大气圈中的温室气体、粉尘气溶胶、水汽和云等活跃组分之间,存在着多尺度复杂反馈作用。在同一时间尺度上,气候系统分量的互馈通路可能是同向的、可比的,各分量之间的对应关系或具有一致性,研究结论对于预估未来气候变化有借鉴意义;但在不同时间尺度上,气候系统各分量之间的相互联系机制可能难有一致性和可比性,古今互鉴,就需要慎重。

     

中国小冰期的气候

在建立了近百年中国10个区的年平均气温序列的基础上,利用史料、冰芯δ18O及树木年轮,重建了各区近400～1000年的10年平均气温序列。分析表明,近千年来中国可能有5次冷期分别出现于1100’s～1150’s,1300’s～1390’s,1450’s～1510’s,1560’s～1690’s及1790’S～1890’S。第4次冷期主要在中国大陆中部最明显,而第5次冷期在中国南部较强。新疆、东北及闽台气温变化与中国其它部分特别是南部及西南有一定差异。如果把最后两次冷期作为中国小冰期的两次主要寒冷阶段,其30年平均气温可能比20世纪中期中国最暖的30年(1920’S～1940’S)低0．6～0．11℃。     

气候系统模式FGOALS_gI模拟的小冰期气候

利用1650～1750年逐年变化的太阳辐照度等外强迫资料,驱动中国科学院大气物理研究所LASG发展的快速气候系统模式FGOALS_gl,模拟了小冰期(LIA)气候.把模拟的LIA表面温度变化与重建资料进行对比,结果表明FGOALS_gl对LIA气候具有较强的模拟能力,说明太阳辐照度的自然变化是导致小冰期气候的重要成因.模拟结果显示,LIA时期纬向平均温度变化表现为整个对流层降温,低纬度地Ⅸ的降温中心位于对流层中层,北半球降温幅度大于南半球,高纬地区的降温幅度大于低纬地区.分析发现,中高纬地区的局地温度变化主要与环流异常相对应的冷暖平流有关;低纬地区的降温主要与赤道东风加强有关,东风增强通过增大蒸发和引起次表层冷海水上翻而令表层温度降低.LIA时期的降水变化丰要位于中低纬地区,表现为日界线东(西)侧降水的负(正)异常.与降水异常相对应.Walker环流加强,东太平洋对流活动减弱,它与低纬地区对流层中层冷异常相联系.与大气层顶净短波辐射异常的季节变化相对应,南、北半球夏季平均表面温度异常较之冬季低0.28℃左右.     

贵州关岭地区法郎组瓦窑段菊石类新材料

本文对采自于贵州关岭地区上三叠统卡尼阶法郎组瓦窑段上部的齿菊石目化石进行了研究, 共识别出3属3种, 其中包含一新种 Arctosirenites mingqingensis sp. nov.。Arctosirenites mingqingensis sp. nov. 以具有细密横肋及粗壮腹缘瘤为特征, 属Klipsteinia在华南为首次发现。根据Klipsteinia和Arctosirenites组合特征判断贵州关岭地区上三叠统法郎组瓦窑段底部时代为晚三叠世早卡尼期早期 (Julian 1),上部时代归属于晚卡尼期早期 (Tuvalian 1), 并且认为造成法郎组瓦窑段底部的岩性变化是由于构造因素导致, 而并非受到卡尼期湿润幕事件 (CPE, Carnian Pluvial Episode)的影响。     

基于图像RGB信息测试湿度场技术的风积沙毛细水上升试验研究

毛细作用对诸多工程的变形与稳定有影响,传统方法难以精确监测毛细水上升过程的动态变化。首先研究了风积沙图像RGB(red（红）、green（绿）、blue（蓝）)信息与含水率的关系,由此开发了一种利用图像RGB信息测试含水率并获取湿度场的方法与技术;基于此探究了风积沙毛细水上升过程中含水率的时空变化,提取了湿润锋轮廓,分析了湿润锋运移规律。结果表明,风积沙的归一化颜色特征值ξRnor与含水率θ间存在显著的线性负相关关系,用于预测风积沙含水率效果良好;研发的基于图像RGB信息测试湿度场的技术,具有cm级分辨率和较高精度,能直观展示风积沙柱毛细水上升过程中含水率的时空变化;对毛细水上升过程的图像采用改进的k-means聚类分割法进行分析,能精确识别和量化湿润锋的轮廓信息,比目测法更加准确可靠;在表面张力和惯性力作用下,风积沙毛细水上升初期各高度处含水率存在明显的冲高现象,经历几次小幅波动后回落,稳定含水率相较峰值含水率降低约1.5%;毛细水上升高度与相对密实度Dr成正比,幂函数和双对数二次多项式均能较好拟合湿润锋上升过程。研究工作为毛细水上升试验测试提供了一种精确快捷的新途径。     

西北西部夏季干湿年的水汽输送特征

利用1961—2007年NCEP/NCAR逐月再分析资料和中国地面气候资料国际交换站数据集台站降水距平百分率资料,分析了西北西部干、湿年夏季的水汽输送差异。结果表明,北疆偏湿润年,在对流层中、低层有一支源于阿拉伯海的异常水汽输送通道,它向西北方向流经波斯湾后折向东北方向流入北疆,这是热带海洋水汽输送进入北疆的最短路径。南疆—河西走廊西部偏湿润年,异常水汽通道主要是位于对流层中、低层的一支源于北方的水汽输送带,它作反气旋式运动后以偏东气流的形式流入河西走廊西部及南疆,由于该水汽输送源自北方,水汽含量小,这可能是造成该地域极度干旱的直接原因之一;另一支更弱的异常水汽通道位于对流层高层,它源自阿拉伯海,流经印度半岛后折向北,越过青藏高原后进入南疆。     

国外有关近两千年气候变化的研究进展

该文综述了20世纪90年代以来，国外在利用历史文献档案、冰芯、树木年轮研究最近2000年以来气候变化的主要进展。分地域陈述了各位学者提取古气候信息的方法、重建的各种古气候代用资料序列以及关于特征气候时期和年－百年尺度气候变化方面的新认识。     

湿润负载条件下黄土类土的结构变化

湿润负载条件下黄土类土的结构变化Ｂ．Ｂ．Ｂｅ等王勋弟译王骏校沉陷过程中黄土类土结构的形成机制研究，是现代土质学的一项迫切任务。查明其结构变化的规律性，有可能建立适合的、在黄土类土上构筑物与基础的形变模型，预测其在强大施工因素作用（构筑物荷载及地下管线...     

古里雅冰芯小冰期以来的pH值和电导率分析

在古里雅地区近４００年特写的气候环境条件下，古里雅冰芯的ＰＨ值除２０世纪呈单调急剧下降趋势外，１７－１９各世纪中均存在着幅度不等的升降过程。电导率的变化趋势除１８世纪６０－９０年代和１９世纪的前５０年与ＰＨ值相反外，其余时段与ＰＨ值基本不同。工业化以来，古里雅冰芯ＰＨ值急剧下降的年代与南极ＢＨＤ冰芯ＣＯ２急剧增加的年代相吻合，反映青藏高原虽然有它自己独特的气候环境特征，但仍受全球气候环境的制约。     

干旱区与湿润区湖泊降水效应之比较

本文在引证并对比分析前人研究成果的基础上认为：无论湖泊位于何处，至少从理论上来说，湖泊的降水效应是普遍存在的。关于博期腾湖的实际观测资料表明，，干旱区湖泊的降水效应可能不同于湿润区湖泊，湿润区湖泊通常湖面降水少于陆面。干旱区湖泊则可能出现相反的情况，从理论上来说，不论干旱区湖泊还是湿润区湖泊都存在着出现与上述结论相反的现象的可能性。