祁连山东西段不同时间尺度气候差异研究

基于祁连山及其周边地区31个气象站点1958-2013年的气温降水数据,使用一元回归分析、Mann-Kendall检验和滑动t检验等方法,分析了近55 a来祁连山东段和西段地区气温和降水的变化趋势及其区域差异;结合前人对祁连山地区湖泊的古气候重建工作,对比分析祁连山东段与西段地区不同的气候记录,进一步揭示其区域古今气候差异.结果表明,在年代际尺度上,祁连山地区降水量和气温整体上呈暖湿化趋势,东段地区年均气温高于西段,年降水量由东向西递减;东段地区多年平均气温和降水量的增长幅度均小于西段地区.在千年尺度上,祁连山东段地区表现为早中全新世温暖湿润,晚全新世寒冷干燥,与亚洲季风区全新世气候变化模式一致;西段地区气候适宜期在中全新世,晚全新世呈湿润化趋势,可能主要受西风带控制.     

西藏安多地区近千年风沙活动过程及对气候变化的响应

青藏高原历史时期存在广泛的风沙活动,而关于高原中部历史时期的风沙活动的研究较少.本文选择高原中部安多地区柴荣(CR)风成沉积剖面,采用OSL测年方法建立剖面年代序列,以粒度为主要风沙活动代用指标,结合磁化率、碳酸钙、有机质指标,揭示安多地区近千年来风沙活动过程,探讨风沙活动对高原近千年几个气候特征时期的响应,结果表明,安多地区千年来风沙活动可划分为5个阶段:1)1310年以前约300a,风沙活动很弱,气候温暖湿润;2)1310—1660年为气候稳定的过渡阶段,风沙活动较弱,气候相对温暖湿润,其中1450—1570年风沙活动进一步减弱,出现小幅的升温;3)1660—1890年风沙活动强烈,气候寒冷干燥,其中1780—1860年为小冰期中的距今最近一次冷事件;4)1890—1940年风沙活动很弱,进入20世纪暖期的升温阶段;5)1940年至今,风沙活动再次加强,转为冷干的气候环境,但其寒冷程度不及小冰期.柴荣剖面风沙活动所记录近千年气候变化与高原文献记录较为一致,但反映的气候特征事件并不完整.中世纪暖期(持续到1310年)与高原中部、中北部和东北部湖泊具有很好的一致性.小冰期(1660—1890年)的起始时间比高原东北部、西部和中北部反映的晚200~300a,比高原中部的记录晚约150a.小冰期结束时间与整个高原记录一致,其中体现的冷事件与高原其他记录所指示的距今最近的一次冷事件时间相同.20世纪暖期的起始时间与高原其他记录的时间一致,1890—1940年的暖湿阶段和1940年以来的冷干阶段也与高原东北部、西部的研究结果相符.     

我国上更新统—全新统千年尺度气候地层划分与研究进展

基于对最近20年来国际上更新统—全新统千年尺度气候地层划分认识的基础上,粗略解析了2012年编制的过去270ka以来区域年代地层对比表,并评述了我国上更新统—全新统千年尺度气候地层划分与研究进展．对于气候变化不稳定性的原因,列举了一些学者对其的驱动机制的看法,并倾向的认为千年尺度变化是在地球外部太阳活动强迫因子影响下与地球气候系统内部耦合发生的气候的震荡．     

甘肃气候变化研究论文的文献计量学分析

运用文献计量法获取1990-2012年甘肃气候变化研究的机构、人员、主题、热点与趋势。研究发现,近10年间甘肃气候变化研究文献增长显著,中国科学院是发文数量最多的机构,气候变化特征、影响及响应是甘肃气候变化研究的热点。研究领域主要有水资源、生态环境、冰川、冻土等,研究区域主要以青藏高原、黄土高原、祁连山、黑河流域、石羊河流域等生态脆弱带为主,研究技术手段主要采用遥感、小波分析等。     

气候变化和人类活动对径流影响的贡献分解

为量化气候变化和人类活动对径流量影响的贡献率,以大清河流域内张坊水文站和西大洋水库站上游为例,选用1957—2000年气象数据和水文数据,通过累积距平分析和Mann-Kendall非参数检验,分为基准期1957—1968年(Ⅰ期)和两个评价期1969—1979年(Ⅱ期)、1980—2000年(Ⅲ期)3个时段,采用分离评判法分解气候变化和人类活动对径流量影响的贡献率。总体上,张坊站和西大洋水库站径流量均呈显著下降趋势。张坊站上游Ⅱ期和Ⅲ期人类活动对径流量影响的贡献率分别为20%和24%;气候变化对径流量影响的贡献率分别为80%和76%。西大洋水库站上游Ⅱ期和Ⅲ期人类活动对径流量影响的贡献率分别为13%和18%;气候变化对径流量影响的贡献率为87%和82%。可见气候变化仍然是影响径流量变化的主要因素,由于降雨量变化不明显,初步判断,降雨量变化对径流量影响可能较小,主要受蒸发、温度和太阳辐射等因素影响;人类活动对径流量影响贡献率有明显增加的趋势。     

山西岚县气候变化特征分析及其对生态环境的影响

根据1981年~2006年岚县气温和降水资料,运用SPSS 10.0对近26年岚县气候变化特征进行了分析.以揭示该地的气候变化对生态环境的影响.分析表明:近26年岚县年平均气温呈上升趋势,增温率为0.52℃/10年,其中以冬季气温增幅最大.根据近26年冷暖波动情况,可将岚县划分成1个冷期和1个暖期.年降水量变化特征不明显,1986年以后呈下降趋势,降水变化可分为2个多雨期和2个少雨期.岚县气候变化有向暖干化发展的趋势.该气候变化特征不利于生态环境的良性发展.     

气候变化与农业生产关系的分析

以长治市3个代表站1961—2000年气象要素资料为基础,分析了长治市近40年的气候变化特征,探讨了气候变化对农业生产的影响。     

祁连山自然保护区植被对气候变化的响应

基于2001-2019年MODIS数据与1985-2019年祁连山自然保护区内部及毗邻区41个气象站点逐日数据判断保护区归一化植被指数(NDVI)与气温、降水的变化,应用Pearson相关分析法探讨不同时间尺度植被对气候变化的响应.结果表明,35 a来祁连山自然保护区年、季平均气温及降水量均不同程度上升,保护区呈暖湿化...     

不同驱动因子对漳卫南运河流域径流变化的影响

基于漳卫南运河流域3期(1985年、1995年和2005年)的土地利用图、土壤分布图和主要水文气象站1960—2010年温度、降水、径流等基本资料构建SWAT分布式水文模型,建立了基于SWAT模型的气候变化和人类活动对流域径流影响的分项量化方法。在量化分析气候变化和人类活动对漳卫南运河流域径流影响的基础上,通过对不同情景的模拟计算,定量分析了不同年代水土保持、城镇化、水利工程和社会经济用水等不同人类活动驱动因子对流域径流变化的贡献率。结果表明:相对于基准期(1960—1978年),不同年代气候变化和人类活动对径流的影响程度不同,变化期(1979—2010年)气候变化和人类活动对径流变化的贡献率为29.39%和70.61%;在不同人类活动驱动因子中,除城镇化使径流增加外,水土保持、水利工程和社会经济用水均使径流减少,且社会经济用水对径流变化的影响最大,超过人类活动引起的径流减少总量的50%。     

近50年渭河关中地区地表径流变化及其归因分析?

采用流域水文过程模拟和水文气象统计学相结合的方法,归因分析了近50a来渭河关中地区地表径流的变化.通过对关中地区1958—2008年水文气象要素进行趋势检验分析,发现近50a来该区域地表径流量呈现显著下降趋势,而降雨量和潜在蒸散发量没有明显的变化,说明径流的变化主要受人类活动的影响,并用Mann-Kendall法检验出1990年为径流过程的突变点.基于此,构建SIMHYD月降雨—径流水文模型,以1958—1989年为模拟预处理期,1990—2008年为模拟检测期,通过模拟分析获得气候变化和人类活动对径流影响的归因分析结果.同时采用改进的气候弹性系数法对上述径流变化归因分析进行验证,也得到了近似的结果.结果表明,气候变化对径流减少的影响程度为18%~22%,而人类活动为78%~82%.     

西沙科考回眸

2003年2月,中国科技大学西沙科考队一行7人,搭乘南海舰队的飞机自海口飞抵我国南海的永兴岛,开始了对西沙群岛近两个月的生态地质学考察。这是一次难忘的旅行,我们从空中、海上饱览了祖国南海明珠的秀色,近距离地探访了东岛、琛航岛、中建岛、珊瑚岛等8个岛屿的生态环境。那次考察结束后的三年多来,我们以生物粪土层为载体,在历史对比的基础上探讨了几千年来鸟类聚散对海平面变化、气候变化和人类活动的响应,用微观生物地球化学记录撩开了笼罩在东岛“野牛”身上的迷雾,重建了过去几千年鸟、岛共沉浮的历史。大自然的奥秘深藏不露,它把蛛丝…     

西南喀斯特地区近45年来气候变化特征及趋势

基于黔、桂、滇3省（区）72个气象站点45年（1960—2004年）逐月平均气温和降水量数据,借助小波分析、人工神经网络及GIS空间分析等方法研究了我国西南喀斯特生态脆弱区近45年来在全球气候变暖的背景下,气候变化的特征和总体趋势。研究结果显示：该区气候变化具有明显的周期性特征,其中气温变化的主周期约为7年,降水量变化的主周期约为25年。该区气候变化的季节性特征和区域差异也比较明显,通过计算过去45年中四季气温和降水量的变化率并对其进行GIS空间插值分析,得到了四季气温和降水量变化的区域分异状况;通过SOFM网络分别选取分类指标对研究区近45年来气温和降水量变化的状况进行聚类分析并对聚类结果进行GIS空间插值分析,划分了研究区气温和降水量变化的类型区域。RBFN模型预测的结果得出,该区2005—2010年气温和降水量的变化均处于相对低值期。     

近千年全球平均气温变化的研究

综合分析了Mann等、Jones等、Crowley等及Briffa所建立的4条代表北半球或全球平均的近千年气温序列.介绍了王绍武等用30个站代资料建立的近千年全球平均气温序列(W),以及用能量平衡模式所作的近千年气温变化的模拟结果(S).对各种气温序列与模拟结果作了比较.W的振幅最大,与S相关系数最高(0.83).对重建与模拟千年气温变化的不确定性进行了讨论,利用大气环流模式所作的模拟研究评估了根据30个站建立全球气温序列可能包含的误差.并指出11世纪的气温明显高于近千年平均气温,这在一定程度上也可以反映出中世纪暖期.不过,20世纪仍然是近千年中最暖的一个世纪.     

关于气候变暖的争议

综合评述了关于气候变暖的争议,重点介绍了有关对Mann等建立的千年温度变化曲线的评估,并介绍了争议各方的论点.比较了王绍武等于1996年建立的千年全球平均温度曲线与其他作者的结果.指出:(1)Mann等千年温度曲线反演年到10年尺度气温变化的能力较差.IPCC报告认为1990s是近千年最暖的10年,1998年是最暖的1年的结论证据不足.(2)不同作者的气温低频变化曲线上,中世纪暖期(MWP)及小冰期(LIA)均有反映.不应该反对使用这两个名词.(3)20世纪,特别是1975-2000年的变暖是比较强的.但是,是否这是近千年来最强的,仍需要更多的资料证实.     

祁连山山地近期年龄及第四纪冰期探讨

河西走廊之南延伸着雄伟的祁连山,在过去20年中一些学者曾对该山的地貌和其第四纪冰期作过一些探讨。根据本人的野外工作及最近的文献资料,我们看到,在构造运动、地貌循环和相关沉积三者之间有着紧密的联系,因而,它们可以相互解释。分析岩相和新生代沉积的分布,我们得知直到上上新世,祁连山进行着准平原化的过程,同时并沉积下红色沉积,它遍及祁连山内外。后来,地壳运动开始,它包括多次上升。现代的祁连山的面貌即是多次上升的产物。古准平原的遗跡,目前可在许多山顶发现。祁连山的第四纪冰期的发生,山地上升占有重要地位,可能正是由于上升和气候变化的同时作用,祁连山发生两次冰期——多雨时期。当时冰川遍及山峰和谷地,稍后,冰融水携带大量碎屑物质带入山足平原形成内陆磨拉石建造的沉积。在该沉积岩系中发现有一清楚的间断,这代表一次真正的间冰期。祁连山新生代的主要地质事件见84页附表。     

祁连山东段冲积扇的发育时代及其成因

第四纪期间祁连山东段山麓地带广泛发育了多级冲积扇,它们是研究区域构造抬升与气候变化最为直接的载体.本文主要通过ESR,IRSL以及14C等绝对测年手段对该区冲积扇的形成年代进行研究,结果表明祁连山东段北麓最高级冲积扇形成于0.85 MaBP,而毛毛山南麓的最高级冲积扇形成于0.43 MaBP.随后各地又相继发育了0.25,0.16,0.06,0.01 MaBP等多级冲洪积台地.根据主要冲积扇的形成年代及其与区域构造气候事件的对比,认为它们是构造运动与气候变化共同作用的产物.     

气候变化和人类活动对汀江径流量变化的贡献

基于汀江流域控制站(溪口站)1965—2012年日均径流量实测数据及长汀、上杭、永定气象站逐日降水量、逐日气温资料,采用年段均值比较、5a滑动、趋势线分析和累积距平等方法,分析流域近50年来的径流量序列,揭示径流量变化的趋势,判别径流量变化的突变年份,划分径流量变化的阶段.并应用改进后的累积量斜率变化率比较法定量估算了近50年来气候变化和人类活动对汀江径流量变化的贡献率.结果表明:(1)径流量总体呈现下降—上升—下降的波动,判别突变年份为1972、2001年,划分径流变化阶段为1965—1972年(A阶段)、1973—2001年(B阶段)、2002—2012年(C阶段);(2)与A阶段相比,B、C阶段气候变化对径流量变化的贡献率分别为65.1%、50.5%,而人类活动对径流量变化的贡献率为34.9%、49.5%,可见人类活动对径流量变化贡献日趋突出.     

末次冰消期东亚夏季风突变性的石笋年纹层记录

从两支石笋年纹层的交叉定年，可确定年生长速率变化时间序列，本文结合氧同位素分析结果，讨论了新仙女木事件、阿弗罗德-波令暖期等百年至千年级全球性气候突变事件的转型方式、内部振荡旋回及冷暖／干湿组合特征，并且发现石笋年层厚度反映的气候变化过程与格陵兰CISP2冰芯具有相似的变化规律，证明石笋年纹层可以作为气候变化的代用指标。     

天山一号冰川对周边气候变化的响应

在全球气候变暖的大背景下,冰川对气候变化极为敏感。文章以天山一号冰川为研究区,使用的冰川面积变化数据有1962年、1973年、1980年和1986年由中国科学院地理研究所冰川冻土研究室测量绘制的冰川面积数据;1991—2019年的影像数据是通过谷歌历年影像、GF1、ZY3、GF2和GF6获取的面积数据。通过目视解译提取1962—2019年一号冰川面积现状,分析近60年天山一号冰川时空变化特征,结合近60年周边6个水文观测站和气象站点的气温、降水量数据,通过对一号冰川面积变化与气候气象数据的相关关系,分析了天山一号冰川对气候变化的响应。得出以下结论:(1)天山一号冰川面积变化:1962—2019年天山一号冰川面积在不断减少,1993年分为东西两支不同规模的冰川;发现2019年冰川面积已经减少为1.55 km~2,80年代至90年代面积减少量最大,退缩率最快;由遥感影像图发现冰川东西支之间的距离越来越远;也通过柱状图对比发现东支面积退缩量比西支更加明显。(2)研究区气候变化:1957-2019年62年间,周边地区年均总温度和年均总降水量均呈现持续上升趋势;年均降水量的上升程度相比年平均气温趋势不明显;但两者都有很高的线性拟合度。根据计算,发现气象站的平均温度趋势率为0.27℃·10a-1,这意味着在过去60年中,它增加了1.9℃。这个温度趋势率明显高于全国平均值0.22℃·10a~(-1)。(3)冰川与气候变化关系:根据冰川面积变化图和年均气温变化图发现,随着冰川面积的退缩,周边地区年均温度和年均降水量总体呈现上升趋势;因此得知冰川退缩的最关键因素是周边地区气温的升高和降水量的增加;该地区冰川面积的变化和气候变化可能有10年左右的停滞期。     

气候变化影响下我国冬油菜物候期时空演变分析

农作物物候是农业生产决策的重要依据,其变化关系到粮食的可持续生产,其中,保证油料作物生产是保障我国粮食生产的重要组成部分。油菜作为我国第一大油料作物,研究其物候信息随时间和空间的变化,可为油菜生产提供策略依据。本研究利用1992—2013年农业物候观测站及气象站数据,通过线性回归的方法,探索我国冬油菜物候期的时空演变及对气候因子响应程度。结果表明：1)空间上,纬度每增加1°,冬油菜播种期提前2.84 d,开花期、成熟期分别推迟5.3和3.74 d。2)时间上,我国冬油菜的现蕾期、开花期和成熟期平均推迟了3.1、0.03和0.13 d/10 a。3)气候因子响应程度上,温度、降水和日照3个气候因子中,温度对冬油菜物候期的影响最大,生长期内温度每增加1℃,现蕾期、开花期和成熟期分别提前6.05、1.94和0.43 d。按照1992—2021年的气候变化趋势,到2050年我国冬油菜现蕾期、开花期、成熟期将平均提前9.96、2.58和0.88 d。气候变化将导致作物物候期的变化,进而影响到作物的生产。为应对气候变化对我国冬油菜物候期的影响,建议培育和种植生长期更长的品种,以保证我国冬油菜的生产...