有关东亚季风的一些问题

一引言我国古代有不少关于季风现象的记载,但我们对季风的研究是在1925年中国气象学会成立以后才开始。 1925 — 1932年气象工作者所发表的气象论着中,曾附带地讨论了季风现象,但都是零星片段的。真正把季风现象作为一个研究对象,还是在1934年以后。当时,大家的注意力主要是集中在季风与中国的降水关系上,特别是竺可桢教授,他利用当时不多的气象资料,肯定了东南季风与中国降水的复杂关系,并指出单一的、强盛的东南季风控制下的地区主旱,而不是多雨,只     

对东亚季风研究的新发展

研究冬夏季风的产生原因和发展过程以及它同冷热水旱的关系,对了解气候的形成、天气的特点、大气环流的季节变化特征和冷热旱涝的长期預报,都有相当重要的意义。形成季风現象有两种說法。比較古典的說法,认为季风是由海陸冷热不同的季节变化所产生的。另一种說法是1950年左右才提出来的,他們說地球表面上所以发生季风現象,主要是由于地球表面东风带西风带和极地东风带(行星风带)的位置发生季节移动。自冬到夏,风带向北位移,当东风带移到西风带时(或者相反),就产生西风(或东风)变成东风(或西风)的現象,海陸分布的不同,只是把风带季节位移所产生的季风現象加以一定程度的改变,而不是改变风向的主要原因。我們信为季风是海陸分布、行星风带和     

东亚季风演变与对流层准两年振荡

对流层准两年振荡(TBO)是20世纪80年代后期揭示出的新现象, 其机理尚未完全搞清楚. 用ECMWF逐日格点再分析资料(1961~2000年)以东亚季风为研究对象, 首先选取对东亚冬季风和夏季风都具有一定表征能力的区域, 根据风场(东北-西南向风速)定义了一个冬、夏季统一的通用东亚季风指数(EAMI), 它既可描写东亚冬季风, 也可以描写东亚夏季风, 还能反映东亚冬季风和东亚夏季风之间的转换特征. 进一步分析发现, 东亚冬季风和东亚夏季风的变化之间有很好的联系. 一般, 强东亚冬季风活动有利于其后东亚夏季风偏强; 反之, 弱东亚冬季风活动则有利于其后东亚夏季风偏弱. 但是, 强(弱)东亚夏季风活动却有利于其后东亚冬季风偏弱(强). 因此, 东亚季风异常的这种循环变化特征, 也就是东亚夏季风与东亚冬季风的相互作用可以认为是导致东亚地区出现TBO的一个重要机制.     

晚更新世东亚古季风变化动力机制的概念模型

以黄土记录为基础,总结出来亚古季风在晚第四纪时期变化的５个主要特征：（ｉ）０．１Ｍａ为东亚冬夏古季风变化的主导周期;（Ⅱ）东亚古季风变化的特征周期同印度季风有较大差异;     

130 kaBP左右东亚季风突变过程的洞穴石笋记录

基于湖北神农架地区石笋(SB25)6个²³⁰Th年龄和472个氧同位素分析, 获得了133~127 ka时期十年际分辨率的δ¹⁸O时间序列. 该石笋δ¹⁸O时间序列记录了倒二冰期向末次间冰期转换时东亚夏季风降水强度变化的详细过程. 通过对石笋的精确定年, 确定终止点Ⅱ的年龄为129.5±1.0 ka, 证实了北半球太阳辐射是东亚季风冰期/间冰期转换的主要驱动力. 该石笋δ¹⁸O值在冰期/间冰期旋回中振荡幅度达4‰左右, 这在亚洲季风区洞穴记录中具有普遍性. 分辨率为十年际的δ¹⁸O曲线显示东亚季风在倒二冰期向末次间冰期转换时表现为4个阶梯式阶段, 其中“终止点Ⅱ停滞”后的季风降水突增与全球CH₄浓度突变同步.     

中国南方的网纹红土与东亚季风的异常强盛期

基于土壤微形态学、黏土矿物学和土壤化学的方法, 对安徽宣城和广西百色中更新世的网纹红土进行了研究. 结果表明, 网纹红土经历了多阶段的气候波动, 因而是一种复合型的古土壤. 这些网纹红土的形成先后经历了三个主要阶段, 即均质红土形成期、白色网纹形成期和气候的冷暖波动期. 白色网纹是红色土壤基质经脱铁作用而形成, 代表了中国南方一个极端湿润气候期. 它指示在中更新世期间中国长江以南广大地区全年降水充沛, 当时夏季风极其强盛, 气候可能几乎全年都受到夏季风环流的明显影响.     

IGCP-476项目“晚新生代东亚及边缘海的季风演化与构造-气候联系”年会召开

<正> 联合国教科文组织IGCP-476项目(2003～2007年)由来自日本、中国、美国、俄罗斯、韩国、印度、台湾等7个国家和地区的科学家参加,项目负责人是东京大学的古海洋学家R.Tada教授和同济大学的郑洪波教授等。该项目旨在联合地质学家、古海洋学家、气候学家,在构造尺度和天文尺度上,探讨中国(亚洲)宏观环境格局的变化,其中包括青藏高原隆升的时代、方式、边缘海的形成和演化,以及这些事件对亚洲季风系统形成和演化的影响。     

纬向海陆热力差异的季节转换与东亚副热带季风环流

通过分析气候平均场上对流层中层温度的纬向偏差, 其演变特征表明由春入夏高原东侧我国东部大陆的迅速增温及青藏高原的春季加热, 东亚大陆和西太平洋纬向海陆热力差异的季节转换最早发生在副热带, 且强度最强; 与其相伴随的对流层低层冬季盛行偏北风转变为夏季偏南风, 对流降水也同时出现. 这可能标志着东亚副热带夏季风的建立. 因此提出亚洲大陆(含青藏高原)与西太平洋之间的纬向热力差异在太阳辐射季节背景下所形成的季节循环可能是东亚副热带季风自身独立存在的推动力.     

南海西部陆源沉积粒度组成的控制动力及其反映的东亚季风演化

通过对南海西部越南岸外MD05-2901孔的有孔虫氧同位素测定, 建立了450 ka以来高分辨率的年代地层. 结合沉积物的密度、孔隙率和陆源碎屑含量, 计算了陆源碎屑的堆积速率, 结果显示在间冰期时堆积速率的平均值为4.9~6.0 g/(cm²·ka), 高于冰期的1.9~5.0 g/(cm²·ka), 与发表过的南海南、北部冰期高于间冰期的特点明显不同. 对陆源沉积物的粒度分布进行主成分因子分析, 获得了两个主控因子F1和F2, 它们控制了陆源沉积近80%的粒度变化特征. 对F1敏感的1.26~2.66 μm%¹⁾和10.8~14.3 μm%呈现高频的波动, 和北半球低纬夏季太阳辐射量吻合很好, 显示23 ka的岁差周期和13 ka的半岁差周期. 对F2敏感的4.24~7.42 μm%和30.1~43.7 μm%, 则显示强烈的100 ka的偏心率周期. 本区的陆源沉积物来源于南海西南和北部2个地区, 在动力上则分别由夏季风和冬季风驱动的不同方向的洋流搬运. 研究认为, 晚第四纪以来东亚夏季风受控于低纬区的夏季日射量的变化, 而冬季风主要受高纬冰盖变化驱动, 呈冰期/间冰期旋回尺度的波动, 这反映了东亚季风演化的双重驱动机制.     

晚渐新世-早中新世青藏高原隆升与东亚季风演化

晚渐新世-早中新世是东亚环境格局从行星风系气候格局向类似于现今的季风气候格局转变的关键时期。最新的地质证据表明,高原东北部在25～22 Ma发生了显著的构造抬升,与亚洲内陆荒漠和东亚季风系统起源的时间基本一致,支持气候模拟所揭示的东亚季风起源与青藏高原北部隆升的密切关系。     

21世纪东亚季风变化:CMIP3和CMIP5模式预估结果

使用国际耦合模式比较计划第3和最新的第5阶段中共42个气候模式的数值试验结果,首先定量评估了它们对于当代东亚冬、夏季风气候态的模拟能力;而后在SRES A1B中等温室气体排放情景或者RCP4.5中等偏低辐射强迫情景下,根据择优选取的31和29个气候模式分别对21世纪东亚冬、夏季风变化进行了预估研究.结果表明:相对于1980～1999年参照时段,21世纪东亚冬季风强度整体上变化不大,在区域尺度上则表现为在东亚约25°N以北地区减弱,在其南部加强,这主要是源于阿留申低压系统减弱和北移所引起的西北太平洋和东北亚地区大气环流变化,同时也与东北亚地区西北至东南向热力对比和气压梯度减小有关.另一方面,东亚大陆与西北太平洋和南海的海陆热力差异加大导致21世纪中国东部夏季风环流略有加强.     

关于“一般系统论”若干术语的翻译问题

八十年代以来,“系统论”成为我国学术界研究工作的一个热点。但从有关翻译和介绍贝塔兰菲“一般系统论”的作品来看,该学说的某些重要术语的翻译仍有很大歧义,不便于读者领会这些术语的含义,也不便于学术交流。因此,进一步斟酌有关术语的译法,尽可能使之规范化,对于深入研究和广泛传播系统思想是必要的。本文试图在这方面做点努力,其中不妥之处,盼学术界同事指正。     

追踪远古的季风

深海钻探 来自１１个国家的２８位科学家为了探索困扰人们多年的远古季风问题,将要去南中国海进行为期两个月的地质科学考察。科学家要适时地追踪现代季风,只需要同时在几个地方设点,观察记录就行了;但要追踪远古时代的季风,他们就必须沿着季风经过的路线到太平洋海底去钻取海底岩心,从中解读与古代季风有关的信息。这就是他们要去海底钻探的原因。他们乘坐的“乔衣缔斯·决心号”科学考察船,长 １４４米、宽２１米,是目前世界上最大的科学钻探船。 神出鬼没的海盗、时隐时现的暗礁、呼啸疯狂的台风和对神秘海底的钻探,将会给这次…     

青藏高原北部隆升与东亚季风及亚洲内陆干旱演化——来自气候数值模拟的启示

青藏高原隆升是地球历史上一次重大的地质事件,青藏高原的出现对亚洲气候与环境产生了划时代的影响。过去的几十年来,中外学者利用各种气候数值模式模拟研究了青藏高原隆升的气候环境效应,极大地加深了我们对亚洲季风变迁和亚洲内陆干旱化机制的理解。近年来"高原隆升-气候响应"研究的一个重要进展是认识到亚洲区域气候响应与青藏高原隆升的形式密切相关。本文对此进行了概括介绍,重点通过一系列分区域隆升的数值模拟试验的综合分析,指出青藏高原北部隆升对东亚季风变迁及亚洲内陆干旱气候演化具有重要影响,其最突出的特征表现为随高原北部隆升东亚夏季风和季风雨区向北扩展,内陆干旱区和大气粉尘含量及沉积范围增加。这些模拟研究结果对东亚古环境研究具有良好的启示,并由此提出了许多新的科学问题。     

近1.8 Ma以来东亚季风演化与青藏高原隆升关系的南海沉积物常量元素记录

东亚季风演化和青藏高原隆升的关系在全球变化研究中备受关注.南海ODP184航次取得的沉积岩芯为研究长时间尺度的东亚季风演化提供了理想样品.ODP1146站上部185mcd(1.81Ma)细粒(4μm)无碳酸盐沉积物的常量元素R型因子结果分析表明,常量元素Ti,TFe2O3,MgO,K2O,P,CaO,Al2O3代表了陆源因子,其得分变化受陆源区的化学侵蚀强度的制约,进而能够指示东亚夏季风演化.陆源因子得分分别在~1.3,~0.9和~0.6Ma时呈现阶段式减小,反映了1.8Ma以来东亚夏季风阶段式减弱受第四纪青藏高原整体、阶段式、快速隆升的制约;而~0.6Ma以来陆源因子得分周期性的振荡变化则反映了东亚季风演化自此进入受冰期-间冰期旋回制约的主旋律.与黄土高原记录的东亚季风演化一样,中国南海沉积物记录的长时序东亚季风演化也体现了青藏高原隆升和冰期-间冰期旋回的复合制约.     

全球季风的地质演变

技术的进步和科学的积累, 使得对季风的认识已经从区域性现象拓展为全球性系统. 在300多年来, 季风只看成是一种“巨型的海陆风”, 而现在遥感和直接观测的资料支持新的假说, 把季风看作是热带辐合带(ITCZ)季节性迁移的表现, 因而是一个环球系统. 作为低纬区的气候现 象, 季风存在于除南极以外的各大洲, 而且贯穿至少6亿年来显生宙的地质历史. 系统研究全球季风在时间和空间里变化的时机已经成熟. 地质证据表明: 在构造尺度即10⁶~10⁸年的时间尺度上, 全球季风受大陆分合的“威尔逊旋回”调控, 合成“超级大陆”时出现“超级季风”, 大陆分解后季风减弱. 在轨道尺度即10⁴~10⁵年时间尺度上, 全球季风受地球运行轨道几何形态的变化即轨道周期调控, 呈现2万年的岁差周期以及10万年、尤其是40万年的偏心率周期. 在千年及更短的时间尺度上, 全球季风受太阳活动周期等多种因素的调控. 全球季风演变的周期性, 是地球表层系统以及人类生存环境变化的一项基本因素, 其40万年偏心率长周期被比喻为地球系统的“心跳”, 季风的岁差周期导致4千年前一系列亚洲古文明的衰落, 1千年前太阳活动的周期曾导致美洲玛雅文明的毁灭. 因此, 古气候研究不能只注意冰盖消长的高纬过程, 季风、厄尔尼诺等低纬过程在地质历史上更具有普遍性; 全球季风的研究是我国地学界有希望做出突破性贡献的领域.     

科学哲学的若干问题

(1)频率的概率论。在《科学发现的逻辑》中,我对发展出一种应用于科学的一以贯之的概率论感到兴趣;这是指一种统计的或频率的概率论。但是,在那里我还提出了另一个概念,我称之为“逻辑概率”。因此,我感到需要一种普遍化——一种形式的概率论,它允许作不同的诠释:(1)一个陈述相对任何给定证据的逻辑概率的理论;包括绝对逻辑概率,也即一个陈述相对零证据的概率的量度的理论;(2)一个事件相对任何给定的事件总体(或“集体”)的概率的理论。在解决这个问题时,我获得了一个简单     

思维科学体系的若干问题

《潜科学》杂志社、山西省思维科学研究会、山西省晋光人材开发公司和山西省社会科学院思维科学研究所联合主办的“全国思维科学学术讨论会”,于一九八四年八月十五日至二十日在山西太原举行。全国二十个省市的一百多名代表出席。我们从八十余篇论文中选摘六篇以飨读者。