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.     

长安少陵塬黄土含水条件与控制因素研究

 根据长安少陵塬杨湾黄土剖面含水层的调查、含水量、孔隙度测定和粒度分析,研究了黄土含水层与隔水层的分布、含水条件及其与第四纪气候变化的关系。结果表明,长安杨湾剖面黄土地层含水量变化代表了与以往研究不同的变化类型,含水量峰值出现在黄土层中,低值出现在红色古土壤层中；从上向下含水量与孔隙度呈波动变化规律；在所研究的剖面中出现的5个含水层均由黄土层构成,隔水层由红色古土壤构成。研究剖面中含水层与隔水层的水理性质主要是它们形成时的气候不同决定的。红色古土壤的隔水性是由于温湿气候条件下的粘土化作用产生的，黄土层的含水空间发育好主要是当时相对冷干的气候条件下的较弱的成壤作用造成的。含水空间发育较好的黄土层和粘化强的红色古土壤隔水层的存在是该黄土剖面中地下水富集的两个基本条件。     

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。     

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。     

新疆孔雀河北岸72~51 ka BP湖相沉积物的孢粉植物群初步研究

对新疆孔雀河北缘的LX02剖面湖相沉积物开展了OSL测年和孢粉记录研究。结果显示：该剖面湖相沉积自72.4 ka BP延续到51.0 ka BP。这一期间,研究区为针叶、阔叶混交林植被,林下生长灌木和草本,低洼潮湿的地方生长蕨类孢子和藻类。植被的主要类型有松（Pinus）、栎（Quercus）、栗（Castanea）、榛（Corylus）、莎草（Cyperaceae）、蒿（Artemisia）、藜（Chenopodiaceae）、水龙骨科（Polypodiaceae）等,同时还含有少量的山核桃（Carya）和枫杨（Pterocarya）等亚热带的孑遗植物花粉。具体来说,组合带Ⅰ（72.4~66.8 ka BP）、Ⅲ（56.1~51.0 ka BP）对应的沉积期间,研究区阔叶树花粉含量低而灌木和草本花粉含量高;组合带Ⅱ（66.8~56.1 ka BP）对应的沉积期阔叶树花粉含量都较高,而灌木和草本花粉相对较低,揭示72.4~51.0 ka BP研究区气候总体上呈现冷干-暖湿的气候波动特征。这与粘土矿物和地球化学特征所反映的古气候特征及其变化一致,亦与柴达木盆地东部介形类丰度特征研究、柴达木盆地东部古湖泊高湖面光释光年代学研究、北京平原区有机碳同位素研究等结果吻合较好,然而,这一气候变化规律的内部驱动机制还有待进一步的深入研究。     

Influence of Arctic Oscillation on winter climate over China

In this study the relationship between the Arctic Oscillation (AO) and climate in China in boreal winter are investigated. Correlation analysis for the last 41 years shows that the winter temperature and precipitation in China change in phase with AO. High positive correlation (>0.4) between temperature and AO appears in the northern China. High correlation coefficients between precipitation and AO cover the southern China (close to the South China Sea) and the central China (between 30o-40oN and east of ~100oE), with the values varying between +0.3 and +0.4. It is found that during the past several decades the precipitation was strongly affected by AO, but for the temperature the Siberian High plays a more important role. At the interdecadal time scale the AO has significant influence on both temperature and precipitation. Multivariate regression analysis demonstrates that AO and the Siberian High related variance in temperature and precipitation is 35% and 11% respectively. For precipitation, however the portion is rather low, implying that some other factors may be responsible for the changes in precipitation, in addition to AO and the Siberian High.     

DEM在湖泊水文变化研究中的应用进展

在全球变化背景下,湖泊水文的动态变化不仅是评估和预测气候与环境变化的重要指示剂,同时对社会可持续发展、水资源的开发与利用、生态文明建设等产生重要影响。湖泊水文的动态变化受到湖滨及湖底地形的控制,数字高程模型（DEM）成为湖泊水文研究的重要数据源。随着遥测技术的发展,高分辨率、区域/全球大尺度DEM数据的获取手段快速发展、数据源不断丰富,DEM对推动湖泊水文动态研究进展起到了关键作用。本文首先基于Web of Science平台对DEM在湖泊水文动态研究中的相关文献进行了分析,阐述了该主题现有研究在发文时间、发文数量增减态势、研究区域与热点地区、文献所涉及的DEM数据等方面的特点。接着,围绕着DEM在湖泊水文动态的研究中4个主要方向：湖泊水域变化、湖泊水位变化、湖泊水量变化、湖泊水文灾害情势,重点总结：DEM与其他遥感观测平台、实地观测及模型模拟等多源数据的融合策略,数字地形分析与水文学分析、遥感影像分析等方法的集成策略,以及DEM数据不确定性等对湖泊水文变化研究的影响。最后,本文论述了目前DEM在湖泊水文研究中存在的关键问题,并结合技术发展趋势和研究热点问题,提出了可能的解决路径和未来的研究前景。     

黄土高原地区土地覆盖变化对气候的反馈作用数值模拟

区域尺度土地覆盖变化是自然变化和人类活动共同驱动的结果,同时又对区域气候环境产生反馈。利用欧洲中值数值预报中心（ECMWF） ERA-Interim再分析资料,驱动RegCM4.5区域气候模式,进行了两个时间段（1980-2014、2005-2014）的数值模拟试验。以1：250 000土地利用图为基础,结合植被图、土壤图制作具有高精度、极强现势性的土地覆盖资料,区域模式中陆面过程模式采用BATS,模拟了现实的土地覆盖改变对气候要素的影响,分析了黄土高原地区土地覆盖变化对气候的反馈作用。结果表明：（1） RegCM4.5不但能够较好描述黄土高原气温、降水的时间空间分布特征,也能够模拟土地覆盖变化对黄土高原局地气候变化的反馈。（2）不同土地覆盖变化特征对气候反馈作用不同,荒漠化会引起局部地区气温升高和降水减少,并通过正反馈机制,致使自然植被生长发育受阻;水域旱化会导致夏季气温升高和降水增加,从而加剧干旱洪涝灾害风险;草地覆盖增加会导致春夏季降水量与气温的降低,秋冬季降水量与气温升高。（3）土地覆盖变化对气温与降水的影响在夏季较强。该研究可促进对黄土高原生态治理环境效应的理解,也能深化对土地利用-气候变化之间互馈作用的过程认识,并为区域生态建设对策选择提供参考。