中国第四纪冰川演化序列与MIS对比研究的新进展

近年来,随着多种可对冰川地形进行直接定年的测年技术的发展与应用,中国第四纪冰川研究取得了新进展,较为突出的是获得了大量与地貌地层关系相符的年代学资料、建立了冰川演化若干典型范例以及进一步确立了青藏高原构造隆升与冰川发育的耦合关系。中国第四纪冰川演化序列与海洋氧同位素阶段(Marine Oxygen Isotope Stage,MIS) 比较经历了2000 年、2002 年两次立案与改进。笔者基于近年来新测得的年代学数据、已建立的冰川演化序列以及青藏高原隆升与冰川发育的耦合关系等新的研究资料,提出了中国冰期与海洋氧同位素阶段比较的2011 年改进方案,包括近百万年冰川变化的15 个特征时段及其对应的时间与中国冰期名称等信息。     

基于BCC-CSM1-1模拟的过去千年黄河中上游径流百年尺度变化的归因分析

气候变化对径流的影响是全球变化研究领域的重点问题。论文采用BCC-CSM1-1模拟的过去千年(850—2012年)气候与水文变化数据,基于Budyko假设与傅抱璞公式开展了中世纪气候异常期(MCA)、小冰期(LIA)和现代暖期(MWP)黄河中、上游径流变化及其归因分析。结果表明：(1)在3个气候特征期之间,上游地区径流与气候冷暖变化位相相同,MWP时期径流最高,LIA时期径流最低;中游地区径流则与气候冷暖变化位相相反,LIA径流最高,MCA径流最低。(2)径流对各因子的敏感性不仅存在地理差异,而且受特征期之间气候冷暖转变的影响。中游地区径流对降水和潜在蒸发的弹性系数(绝对值)大于上游,且在冷转暖过程中的弹性系数(绝对值)略大于暖转冷过程。同时,持续偏暖过程中、上游地表变化的弹性系数(绝对值)均明显大于暖转冷与冷转暖过程。(3) 3个特征期之间径流差异主要由降水主导,地表变化影响甚微,但潜在蒸发的作用存在地域差异,上游地区潜在蒸发部分抵消了降水变化的贡献而中游地区潜在蒸发则加强了降水导致的径流变化。研究量化了黄河流域各因子对过去千年百年尺度径流变化的贡献,明确了不同气候转变期各因子贡献的...     

近50年华北区域性气象干旱事件的特征分析

本文利用区域性极端事件客观识别法(OITREE),进行了1961—2010年华北地区区域性气象干旱事件的识别,确定了该方法中相应的参数组并识别得到100次事件,并对排名前15位的事件与文献记载情况逐一进行对比检验。结果表明OITREE方法对华北地区区域性气象干旱具有良好的识别能力。100次华北地区区域性气象干旱事件分为10次极端事件、20次重度事件、40次中等事件和30次轻度事件,其中1998年9月至1999年5月秋冬春连旱是华北地区强度最强的干旱事件。事件的持续时间一般在17~120 d、最大影响面积集中在(70~105)×10~4km~2之间,干旱事件具有较明显的季节特征,3—7和10—11月是事件的两个高发时段;华北南部为干旱多发区,其中河北、河南和山东三省交界为强度中心区域。重度(含)及以上的干旱事件可分为全境型、东部型、南部型、西部型、中部型和零散型6种分布类型,其中全境型出现机率最高。近50年华北地区区域性干旱事件频次、累积综合强度总体呈上升趋势,其主要原因可能是降水量减少所致,同时气温显著升高也起到了明显的推动作用。     

近百年来中国的严重气候灾害

根据１８８０～１９９７年的各种气候序列,研究了１１８年中的严重气候灾害．这里严重有两重意义,首先是影响面广,其次是强度大．因此只研究了冷冬、冷夏、多台风、全国多雨、干旱及长江与黄河多雨、干旱等９种气候灾害．以大约１０年一遇为严重灾害,以３０～４０年一遇为异常灾害．给出各种灾害出现的年份,扼要地分析了各种灾害出现的规律及可能的形成原因．     

A forecast error correction method in numerical weather prediction by using recent multiple-time evolution data

The initial value error and the imperfect numerical model are usually considered as error sources of numerical weather prediction (NWP). By using past multi-time observations and model output, this study proposes a method to estimate imperfect numerical model error. This method can be inversely estimated through expressing the model error as a Lagrange interpolation polynomial, while the coefficients of polynomial are determined by past model performance. However, for practical application in the full NWP model, it is necessary to determine the following criteria: (1) the length of past data sufficient for estimation of the model errors, (2) a proper method of estimating the term "model integration with the exact solution" when solving the inverse problem, and (3) the extent to which this scheme is sensitive to the observational errors. In this study, such issues are resolved using a simple linear model, and an advection-diffusion model is applied to discuss the sensitivity of the method to an artificial error source. The results indicate that the forecast errors can be largely reduced using the proposed method if the proper length of past data is chosen. To address the three problems, it is determined that (1) a few data limited by the order of the corrector can be used, (2) trapezoidal approximation can be employed to estimate the "term" in this study; however, a more accurate method should be explored for an operational NWP model, and (3) the correction is sensitive to observational error.     

云南元谋盆地距今210-120 ka间干热气候变化重建

元谋盆地西侧浪巴铺湖相沉积物(厚27 m)ESR年代测定结果显示,浪巴铺古湖存在于距今216±20 ka至122±10 ka,经历了倒数第二次间冰期末期、倒数第二次冰期以及末次间冰期初期.结合粒度、磁化率和孢粉等数据,重建了元谋地区距今216±20 ka至122±10 ka期间的气候变化历史:距今216 ～ 185 ka期间,孢粉平均浓度为全剖面最高,出现了喜高温的苏铁科和栲属植物以及指示湿润环境的莎草科植被,表明这段时期气候相对湿热,对应倒数第二次间冰期晚期;距今185 ～150 ka期间,孢粉浓度迅速降低,1050 cm深处(距今160 ka)孢粉浓度只有8.67粒/100 g,对应倒数第二次冰期盛冰期;距今150 ～122 ka期间出现数层砂砾石层,草本植物比例增加,气温回升,降水减少,湖泊面积缩小直至消失,气候干热趋势显著.考虑到浪巴铺古湖沉积物样品平均孢粉浓度只有34.35粒/100g,认为至少在倒数第二次冰期之前,元谋盆地气候的干旱特征已经十分显著,植被稀疏,末次间冰期以来,气候的干热特征已与现代基本相同.     

过去1500 a亚洲夏季风降水的强迫特征

基于通用地球系统模式(CESM)进行了 4组长达1500 a的模拟试验(全强迫试验,控制试验,自然外强迫试验和人类活动外强迫试验).在评估模式模拟亚洲夏季风降水可靠性的基础上,对模拟结果进行10～100 a的带通滤波以获取年代—百年际亚洲夏季风降水信号.主要结论为:①过去1500 a亚洲夏季风降水强度存在显著的约15 ...     

过去2000年中国农耕区拓展与垦殖率变化基本特征

通过梳理和集成近年研究成果,综述了过去2000年中国主要农耕区拓展的阶段性及其间全国耕地面积和其中近千年垦殖率变化的主要特征.主要结论有:①中国主要农耕区第一次大规模拓展出现在西汉,从黄河中下游拓至整个长江以北地区;第二次在唐宋时期,主要是长江以南农耕区域从平原低地拓垦至丘陵山地;第三次在清中叶以后,主要是对东北、西北...     

湖泊沉积记录千年气候变化的研究进展、挑战与展望

湖泊沉积记录在区域千年气候与环境变化方面的应用近年来发展迅速,成果令人瞩目。保存在各类湖泊岩芯中的气候指标如孢粉组合、地球化学元素、分子同位素、有机质色素、生物标志物等被广泛应用到气候因子的重建工作中。研究方法的改进、测年精度的提高、环境指标与气候因子之间的定量转换是今后湖泊沉积千年以来高分辨率研究的需要,此外还要重视加强多项环境指标的综合研究,寻求其它有效环境替代指标以及开展不同类型湖泊环境代理记录的对比研究。