全新世亚洲季风变异与干旱演变及其驱动机制

近年,热带太平洋地区高分辨率气候记录研究对学界普遍接受的气候突变"高纬驱动说"提出质疑,全新世气候突变事件成为全球变化研究的前沿热点。亚洲季风-干旱环境是地球气候系统的关键组成部分,在全球物质和能量循环中起着重要作用。然而,亚洲季风区和干旱区全新世气候突变事件研究仍十分薄弱,百年-年代际气候变率研究尚未展开。本项目选择湖泊沉积和石笋为研究材料,以亚洲季风区和干旱区高分辨率气候记录的关键空白区为重点研究区,开展全新世气候变化的高分辨率、多指标综合集成研究以及多模式、多尺度数值模拟研究,以期查明亚洲季风区和干旱区全新世气候突变事件的结构特征与空间表现、百年-年代际气候变率的时空特征以及现代增温的自然背景,阐明全新世不同时间尺度亚洲季风变异和干旱演变的动力学过程与驱动机制。本项目有望在全新世气候研究领域取得引领性学术成果,在理论认识层面,为理解全新世气候变化机制提出原创性观点;在国家需求层面,为评估和应对全球变化提供科学支撑。     

大西洋经向翻转环流对东亚冬季季风的影响

末次冰期的特点是陡峭的千年尺度的气候变化。这些气候波动在东亚季风系统的记录中表现得特别明显,它似乎与北大西洋环流的变化有关。中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室孙有斌研究组与合作者,获得了中国西北黄土高原的沉积颗粒尺寸变化的记录,以及相应的光释光测年结果。基于这些结果,他们重建了过去6万年来东亚冬季季风     

大西洋经向翻转环流对东亚冬季季风的影响

末次冰期的特点是陡峭的千年尺度的气候变化。这些气候波动在东亚季风系统的记录中表现得特别明显，它似乎与北大西洋环流的变化有关。中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室孙有斌研究组与合作者，获得了中国西北黄土高原的沉积颗粒尺寸变化的记录，     

北半球千年尺度气候高分辨率数据集研制及可靠性研究

过去千年半球尺度高质量气候环境数据是揭示全球增暖机理、预测预估未来情景及影响的重要基础;利用代用指标,研制北半球千年尺度气候高分辨率数据集,评估其可靠性一直是全球变化研究关注的核心内容之一。本文简述了开展北半球千年尺度气候高分辨率数据集研制及可靠性研究的必要性、紧迫性和发展动向;分析了其研究现状和存在问题;阐述了下一步的研究目标、思路和需解决的关键科学与技术问题,以及主要研究内容,包括:代用指标物理意义诊断与数据挖掘技术研发、气候与海平面、冰雪、土地利用与动植物分布变化数据集研制等4个方面;并对预期产出及意义进行了简要展望。     

亚洲季风演化、北半球大冰期的发展与喜马拉雅—青藏高原隆升

青藏高原对亚洲季风气候的形成和发展有着重要的影响.通过综合最新的研究成果,本文对高原的阶段性隆升及其气候效应、北半球大冰期形成的可能原因和对亚洲气候的影响进行了初步讨论.并指出,高原的隆升可以划分为3个主要阶段,也就是10-9百万年的有意义隆升,亚洲季风开始形成;3.6-2.6百万年,高原加速隆升,亚洲冬、夏季风同时加强;2.6百万年以来,高原持续隆升,亚洲季风冬夏季风变率加大,冬季风加强.     

全球增暖1.5℃下东亚气候系统的响应及其情景预估

巴黎协议提出将全球平均气温升幅控制在较工业化前2℃之内,并力争限制在1.5℃。因此,准确理解刻画增暖1.5℃下东亚气候系统响应机理及其精细结构,提高中国气候和极端事件预估的可靠性,设计优化增温1.5℃目标下我国碳减排方案,已成为全球变化及应对研究的核心内容和紧迫全新挑战之一。面对紧迫需求,项目拟围绕"全球增暖1.5℃下东亚气候系统的区域响应机制和精细结构、未来预估及其对我国碳减排放方案的影响"这一核心主题开展多学科交叉集成研究,并提出了4大重点研究内容,它们是:全球增暖1.5℃下年代际变化机理、预测及碳排放路径试验,东亚季风系统对全球增暖的响应及其机理,基于动力降尺度的东亚气候响应的精细结构及高敏感区,增暖1.5℃下中国气候和极端事件的集成预估及碳排放路径优化。     

"青藏高原形成演化及其环境资源效应"研究进展

青藏高原是我国地学、生物学、资源与环境科学有特色的优势研究领域和难得的天然实验室.青藏高原研究对解决岩石圈地球动力学和全球环境变化有重要意义,对高原区域可持续发展也有广阔的应用前景.本项目选择青藏高原的典型地区为重点,特别注意从高原与毗邻地区的联系,以至从全球尺度探讨高原的各种过程,目标集中在大陆碰撞过程和高原隆升过程,以过程为主线贯通碰撞机制、环境变化和资源分布规律的研究;时间上着重新生代以来,在不同精细时间尺度上定量地描述碰撞和隆升的动态过程及环境变化.主要研究内容包括以下4个方面大陆岩石圈碰撞过程及其成矿效应;高原隆升过程与东亚气候环境变化;青藏高原现代表生过程及相互作用机理;青藏高原区域系统相互作用的综合研究.项目的实施紧密围绕预期目标,深入分析,加强学科交叉和综合研究,取得了如下主要研究进展和创新成果印度大陆与欧亚大陆初始碰撞时限;青藏高原南北缘山盆岩石圈尺度的构造关系;新生代高原北部重大的构造变形隆升事件序列;高分辨率气候动态过程及变化趋势;高原隆升对亚洲季风发展变化的影响;高原不同生态系统类型温室气体吸收与排放.同时,本文也论述了项目的实施在青藏高原研究的科学前沿及区域发展的国家需求等方面产生的影响和作用,并展望了青藏高原研究重要的前沿领域.     

年代际气候事件的归因及预估研究进展

年代际气候变化对人类生存环境具有重要的影响,会引发一系列重大灾害事件,造成严重的生命财产损失,危及人类粮食和水资源安全。因此,研究年代际气候变化的规律,预知年代际重大气候事件,是人类社会可持续发展的迫切需求。基于此,国家重点研发计划全球变化及应对重点专项项目"气候多尺度变化与年代际重大事件的归因及预估"于2016年7月正式立项。该项目旨在:(1)厘清全球气候多尺度变化的时空格局及年代际气候变化的规律;(2)揭示人类活动和多尺度气候变率对气候整体变化的作用及不同尺度气候变化的主控因子;(3)认识人类活动对年代际气候变化的调制作用,诊断年代际重大气候事件的早期信号。本文将对该项目2016～2018年取得的主要进展进行总结。     

高分辨率气候系统模式的研制与评估

高分辨率气候系统模式是全球变化研究的重要研究工具,对于提升我国应对气候变化问题的整体实力有重要的应用价值。全球变化研究国家重大科学研究计划"高分辨率气候系统模式的研制与评估"项目通过5年的努力,成功研制和发展了我国高分辨率气候模式系统和其评估系统,建立了通量集合耦合平台,取得的主要成果有:(1)成功研发了全球高分辨率气候系统模式BCC_CSM2,其大气水平分辨为50km,海洋水平分辨为30km,它改进了模式中一些重要物理过程的参数化方案,使模式性能得到明显提高,对当今气候基本态的模拟与国际上现有模式性能相当,对东亚气候的模拟有部分优势,增强了对热带气旋、台风等中小尺度过程的模拟能力;(2)成功解决了与模式高分辨率有关的部分科学问题,如东亚地形问题和经纬度网格极地问题、与高分辨率相适应的模式动力框架问题、中国东部独特的冷季层云与青藏高原地形相关问题等;(3)自主研制了全球0.5°×0.5°网格的格点模式动力框架,具有良好稳定性和物理守恒性,建立了全球高分辨率格点大气环流模式,实现了"云-气溶胶-辐射数值集合系统"(CAR)与全球格点大气环流模式IAP4的耦合,揭示了云的次网格尺度结构是造成辐射计算差异最主要原因的物理机制;(4)建立了多大气模式交互集合耦合平台,集成了包括本项目支持研发的格点和谱模式在内的15个国内外知名的分量模式,成为研究海-气相互作用、噪音对气候影响的一种创新分析工具;(5)建立了包括东亚地区云与辐射、东亚-西北太平洋季风、热带偏差机理、云辐射反馈过程与ENSO模拟改进等的耦合气候系统模式评估体系,为评估、改进项目研制的高分辨率模式提供了重要参考和方向。所研发高分辨率气候系统模式的阶段性中低分辨率模式参与了第五阶段耦合模式国际比较计划(CMIP5),建立了业务气候预测系统,为国内外开展气候及气候变化科学研究提供了大量宝贵的模拟数据,为IPCC AR5的编写提供了科学参考依据,提升了我国在气候变化领域的影响力和气候预测能力。     

黄土与第四纪地质国家重点实验室

黄土与第四纪地质国家重点实验室隶属于中国科学院,依托单位是中国科学院地球环境研究所,其前身为1984年成立的中国科学院黄土与第四纪地质研究室。实验室现有固定人员35人,现任实验室主任为周卫健研究员,学术委员会主任为中国科学院院士安芷生研究员。实验室以黄土等多种地质载体为研究对象将研究目标确立为:在长时间尺度上,探索东亚季风环境系统变化规律,研究东亚季风环境形成和演化过程及其与青藏高原阶段性隆升及全球变化之间的动力学联系;在短时间尺度上,通过100年、10年和1年分辨率气候环境变化序列的研究,探索其变化特点及其发生的原…     

中国古代恒星亮度及其变化记录之研究

在对古代典籍中关于恒星亮度、亮变记载全面整理的基础上,对恒星亮度梯度记录作了详细的分析,证明中国古代也有类似6等级的亮度分级方法;对古代所有提到"消失"光变描述的星官,作了现代变星的对比证认,证明这些记载描述的都是大气消光现象,而非古人注意到了星官中有变星存在;对全天三大变星--大陵五、造父一、蒭藁增二的古代光变描述的全面分析,证明中国古代对这三颗最著名的变星都没有明确的光变记载;经全面分析古代记录,得出中国最早的变星记录出自<明史·天文志>载洪武二十九年(1396年)井宿七的光变记录,其时代虽然较晚,仍然比西方最早的变星记录早了200年.     

论《本草集注》中的矿物学知识及其在中国矿物学史上的地位

梁陶弘景（公元４５６—５３６年）所撰《本草集注》不仅是中国古代重要的药物学专著，而且是唐代之前记述矿物学知识的最重要著作。书中收录了近百种矿物和岩石，并对其形态、颜色、光泽、透明度、分类和鉴定等都有较为准确和全面的记述。至于对有关矿物产地的记述，不仅范围广，而且内容已涉及古今产地、地名沿革、分布规律等多方面。这些记述可以代表梁代中国矿物学达到的水平。它所开创的全面和深入记载矿物药的性状和产地的本革学著述体例被后代所沿用，使本草著作成为中国古代矿物学知识的丰富宝库。     

对于朝鲜世宗朝创制的观天授时仪器的技术考察

朝鲜李王朝世宗时代为重建皇家天文台共制造了十五种天文和计时仪器。其中浑仪、圭表、水运浑仪和浑象是根据中国古代史志记载和郭守敬的仪器模型制造，但它们并不是简单的复制。日星定时仪和自击漏等东亚历史上钟表仪器制作取得硕成果的杰出例子，测雨器和水标是世过王天文仪器制造的过程中的新发明。     

中国古代日食的宿度记录

统计和分析我国古代日食的宿度记录。有宿度的正史日食记录主要集中在两汉、唐朝、宋朝和清朝。这些宿度记录显然是事先或事后通过计算得到的。明清两代某些地方志追溯了过去朝代发生日食的宿度,但所记当代的宿度却大多是错误的。通过与现代计算结果的比较,发现两汉的宿度记录是按照太阳的平运动来计算的,唐代日食记录对太阳不均匀运动作了改正。通过与古代历法中计算结果的比较,探讨了两汉和唐代日食宿度记录的来源。     

基于COCA和CCL语料库分析“东方人”英译

随着中国文化走向世界,“东方人”一词不仅频频出现在文学作品中,且常为外国媒体所引用。然而,国内有影响力的在线词典以及翻译界权威人士大多直接将其译为Oriental、Easterner等,这势必引起英美读者的费解、曲解甚至误解。文章基于COCA语料库和CCL语料库,从词频、搭配、MI值以及语义韵方面分析,得出“东方人”应根据语言发出者表意不同,分别译成“East Asians”“Asian Americans”“Orientals”,方可避免引起歧义,准确表达。     

关于中国古代"夏造冰"是否成功之商榷

关于中国古代"夏造冰"的记载已有两千多年的历史.洪震寰先生的工作对有关研究做出了一定的贡献,但其论证并不充分.李志超先生与赵虹君先生的相关研究与实验曾一度令人感觉彻底解决了这一问题.通过再次深入分析,却得到了与李、赵完全相反的结论.     

“彗星”探源

彗星作为太阳系的一种特殊天体,当前已经发现1700多颗。中国是世界上最早观测彗星的国家之一,彗星记录可追溯到殷商时代的甲骨文卜辞,同时中国也保存了世界上最系统的古代彗星观测记录,对彗星按照结构和特点进行了细致的命名和分类,对现代天文学仍然有着一定的参考价值。     

宋代改历中的"验历"与中国古代的五星占

“验历”是中国古代天文历法改革中重要环节之一。验历的内容从汉代使用日月天象扩展到唐宋时代使用五星天象,这不但反映了历法技术上的进步,而且也揭示了五星占与历法的互动关系。通过对10世纪末宋代《乾象历》验历过程中使用的汉以来的五星天象的考证和分析,说明中国古代的五星占不仅仅具有星占学上的意义,而且具有历法上的意义,五星天象观测成为促进历法改革的重要的技术上的因素。研究表明,古代的五星天象记录绝大多数是可靠的,是当时的实际观测描述。出于政治目的而伪造“荧惑守心”和“五星会聚”的情况当是特例。另外,中国古代历法改革,既是科学活动,又是国家政治活动。历法及其天象推算技术（如五星天象）,总是在这种技术与政治、国家与科学的张力中得以进展,并受到制约。     

冰冻圈变化与全球变暖：我国面临的影响与挑战

本文从冰川的水文水资源效应、冻土的生态、气候和工程效应、积雪的水文及气候效应等方面论述了冰冻圈在我国社会经济发展中的影响与重要作用。在此基础上,着重根据近40年来我国冰冻圈变化的实际情况。论述了冰冻圈变化对水资源、生态、工程、灾害和气候所产生的一些影响。最后根据国内外冰冻圈研究发展趋势,总结了我国冰冻圈研究所面临的机遇、挑战与发展建议。     

张衡地动仪文献蠡读--对地动仪功能的重新认识

对地动仪的有关文献进行分析,证明<后汉书·张衡传>中有关地动仪的记载(结构方面的内容除外)与其他同期的文献不能很好地衔接.考察地动仪及其设计思想在中国古代的流传情况,可以看出古人对地动仪的质疑早已有之,而且越来越明显与强烈.关于地动仪的所有文献信息不出范晔所记,亦使之成为一条孤证.研究表明,张衡研制地动仪的史实勿容质疑,但限于东汉的科技发展水平,该地动仪并未达到设计初衷,因此渐被世人所遗忘.然而张衡的设计思想有其科学与合理的一面,是人类历史上系统研究测震仪器的第一人,其在科学史上的崇高地位即体现于此.