中国的“过去全球变化”(PAGES)研究跃居世界前列

地球环境是人类生存的基础,全球范围内突出的环境问题已引起各国政府和社会公众的关注.由于环境变化是自然因素和人为因素双重作用下的产物,为此,国际学术界认为应把环境问题放在更广阔的背景下研究,即地球各层圈是一个相互关联、相互制约、相互作用的整体.在这一学术思想指导下,国际科学联合理事会(ICSU)于80年代后期制订了国际地圈-生物圈研究计划,并于90年代初将“过去全球变化”(PAGES)列为5个核心项目之一.国际地球科学联合会与联合国教科文组织也联合制订了“地球过程与全球变化”的研究规划.围绕这一主题,世界各国依据本国实际,发挥地区优势,选择适当突破口(如冰岩芯记录、深海沉积等),纷纷确定本国的研究方案.我国地处中纬、幅员辽阔,自然环境复杂,加之位于三大季风区的交汇处,无疑是全球变化的重要区域.面对激烈的国际竞争,国家自然科学基金委员会地球科学部依据我国的干旱、半干旱区是研究全球变化的枢纽地区,也是其它国家所不具备的优势,于1991年及时组织实施了以“八五”重大项目《我国干旱半干旱区15万年来环境演变的动态过程及发展趋势》为主体的“过去全球变化”(PAGES)研究.该项目研究的总体目标为:通过在我国干旱半干旱区建立有代表性的环境地质剖面和东西向大断面,高分辨率高准确     

中国的“过去全球变化”(PAGES)研究跃居世界前列

<正>地球环境是人类生存的基础,全球范围内突出的环境问题已引起各国政府和社会公众的关注.由于环境变化是自然因素和人为因素双重作用下的产物,为此,国际学术界认为应把环境问题放在更广阔的背景下研究,即地球各层圈是一个相互关联、相互制约、相互作用的整体.在这一学术思想指导下,国际科学联合理事会(ICSU)于80年代后期制订了国际地圈-生物圈研究计划,并于90年代初将“过去全球变化”(PAGES)列为5个核心项目之一.国际地球科学联合会与联合国教科文组织也联合制订了“地球过程与全球变化”的研究规划.围绕这一主题,世界各国依据本国实际,发挥地区优势,选择适当突破口(如冰岩芯记录、深海沉积等),纷纷确定本国的研究方案.我国地处中纬、幅员辽阔,自然环境复杂,加之位于三大季风区的交汇处,无疑是全球变化的重要区域.面对激烈的国际竞争,国家自然科学基金委员会地球科学部依据我国的干旱、半干旱区是研究全球变化的枢纽地区,也是其它国家所不具备的优势,于1991年及时组织实施了以“八五”重大项目《我国干旱半干旱区15万年来环境演变的动态过程及发展趋势》为主体的“过去全球变化”(PAGES)研究.该项目研究的总体目标为:通过在我国干旱半干旱区建立有代表性的环境地质剖面和东西向大断面,高分辨率高准确度地提取黄土及其它沉积物中保存的环境信息,重建15万年来环境演变序列及其典型时段的空间变动幅度,研究动态过程,建立概念模型,探讨控制因素,预测发展趋势.     

西北干旱区流域山区与平原区水文联系的初步研究

山地作为“水塔”, 为低海拔平原区提供了大量的淡水资源, 山区产水是生活在西北干旱、半干旱地区的人们维持生存的重要保障. 定量化评价山区-平原区的水文联系以及山区对平原区的水补给作用, 有助于科学合理地管理和利用水资源.     

中国区域土壤湿度变化的时空特征模拟研究

建立基于气象台站观测资料的陆面模式(CLM3.5)大气驱动场(ObsFC), 驱动CLM3.5 模拟了中国区域1951~2008 年的土壤湿度变化. 其结果与站点观测和遥感反演及不同陆面模式模拟的土壤湿度比较检验表明CLM3.5/ObsFC 合理再现了中国区域土壤湿度的时空特征和长期变化趋势, 并且基于观测资料建立的大气驱动场在一定程度上能够提高CLM3.5 模拟土壤湿度的准确度. 土壤湿度模拟分析显示中国区域土壤湿度空间分布具有由东南向西北逐渐减小的总体特征和干湿相间分布的带状结构. 土壤湿度的低值区主要分布在新疆南部和内蒙古西部地区, 高值区主要分布在东北平原、江淮地区和长江流域. 土壤湿度的长期变化, 干旱和湿润地区湿度呈增加趋势, 干旱区20 世纪70 年代中期至90 年代中期变化最为强烈, 湿润区除1970 前后和2003 年之后变化较明显外, 整个序列比较稳定; 半干旱地区呈减小的趋势, 且20 世纪90 年代以后下降趋势更加明显. 1951~2008 年干旱、半干旱和湿润典型区平均体积百分比土壤湿度分别变化了2.35, -1.26 和0.08. 不同区域土壤湿度变化趋势和强度有明显差异,变化最显著的区域主要分布在35°N 以北的干旱、半干旱区.     

关于土壤风蚀风洞模拟实验的某些结果

干旱、半干旱地区环境严重退化的一种表现——土地沙漠化,已日益受到各国政府和科学家的深切关注。但对其成因现在仍有较大分歧。因为对成因看法不同,防治沙漠化的着眼点和途径也有明显差异。 作者认为,土地沙漠化既然以风沙活动为其主要景观标志,实质上便是风作用于沙质地     

用CVD法合成高T_cNb_3Ge实用超导体的基体温度理论研究

Nb_3Ge的临界温度Tc最高(23.2K),它具有三高(高Tc、Jc、Hc_2)一低(低损耗)的优良特性。广为世界各国探索高临界温度超导工作者的研究中心课题,其中化学气相沉积法(简称CVD法)研究最为广泛,至今尚未看到有Nb_3Ge实用长带制备成功的报道,而炽热基体温度是合成Nb_3Ge实用带的关键,因此,笔者从化学热力学的角度进行了探讨。本文是在Wan等进行过Nb-Ge-H-Cl体系的平衡CVD相图所提供的热力学数据的基楚上,探讨在总压为     

树木年轮δ~(18)O记录的中国西北阿尔泰山区相对湿度变化

<正>相对湿度是影响水汽反馈和大气系统能量平衡的一个重要因子,它影响到植物光合作用过程中的水分-气体平衡,在生态学和气候学的研究中具有重要的作用.在我国西北大部分地区,相对湿度的连续观测资料大多始于19世纪50年代以后,然而相对湿度的长时间序列资料对于干旱半干旱区区域气候,水文和生态系统的研究具有重要的意义.树木年轮稳定氧同位素(δ18O)主要受控于水源氧同位素(δ18O)以及树木生长时相对湿度的变     

黄河流域水资源的特点

一、黄河流域水资源概况黄河流域面积75.2万平方公里(不包括鄂尔多斯高原闭流区),干流全长5464公里,绝大部分地处我国西北干旱、半干旱地区,气候干燥,降水量少而蒸发能力大,水资源不丰富。全流域总水资源量为735亿立米,全流域1956～1979年24年平均降水深476毫米,其中约有20%形成河川径流,约有80％为蒸散发所直接消耗。     

基于CMIP5多模式结果评估人类活动对全球典型干旱半干旱区气候变化的影响

基于CMIP5多模式的历史试验(考虑所有驱动因子)以及单因子强迫气候归因试验结果,评估了温室气体、气溶胶、土地利用及所有人类活动对全球典型干旱半干旱区气候变化的影响.结果表明,所有人类活动和温室气体强迫会引起全球陆地显著增温,特别是由温室气体强迫引起的北半球中高纬地区近60年的增温幅度几乎是历史变化的2~3倍,气溶胶的降温效应则对近60年来的全球变暖具有明显的抑制作用,土地利用在大多数干旱半干旱区具有微弱的降温作用.所有人类活动和温室气体强迫会使大多数陆地及干旱半干旱区的降水增加,而气溶胶和土地利用的影响则存在明显的区域差异和不确定性.近60年,中国北方干旱半干旱区的气温和降水变化受人类活动的影响最为显著.基于集合经验模态分解(EEMD)的结果,大多数地区气温和降水的年代际和多年代际变化特征均是所有人类活动综合作用"同步叠加"在自然变化之上的一种结果;其中,气溶胶在大多数地区显著促进温度的多年代际变化,土地利用在澳大利亚地区则起到明显的抑制作用;对降水的多年代际变化而言,气溶胶的贡献相对比较突出,而温室气体和土地利用对全球降水的多年代尺度特征有明显的促进作用.     

CMIP5多模式对全球典型干旱半干旱区气候变化的模拟与预估

应用CRU 3.1气温资料和GPCC V6降水数据,系统评估了国际耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)中17个耦合模式对全球典型干旱半干旱区的长期气候变化的模拟能力,并在此基础上分析了不同典型浓度路径(representative concentration pathways,RCPs)下典型干旱半干旱区未来的气候变化情景.结果表明:大多数模式都能模拟出全球陆地以及典型干旱半干旱区观测气温时空分布特征,特别是近60年来显著增温的空间格局,但增温幅度偏小0.1~0.3℃/50 a;大多数模式难以捕捉到全球陆地观测降水的年际变化特征,模拟的变率和趋势均明显偏弱,不同模式对干旱半干旱区降水的模拟存在较大的时空差异,但总体上还是多模式集成结果更为接近观测值;在人类活动和自然变化的共同影响下,全球及其不同干旱半干旱区未来气温的变化均是以显著增温为主,特别是高端浓度路径(RCP 8.5)下的增温幅度几乎是中低端浓度路径(RCP 4.5)下的2倍;降水的未来变化情景基本上是"干愈干、湿愈湿"的时空特征,也是高端浓度路径下的变化更为明显;而未来中国北方干旱半干旱区很可能是气温上升、降水增加最为显著的地区之一.     

五年来的中国冰川学、冻土学与干旱区水文研究

一我国冰川学、冻土学与干旱区水文研究是三门紧密联系、互相依赖的学科。冰川学研究地表各种冰体(以冰川为主,包括积     

东亚干旱半干旱及半湿润区400年来帕尔默干旱指数的时空变化

<正>东亚干旱半干旱及半湿润区主要包括中国东北地区、华北部分地区、蒙古高原、中国西北以及中亚部分地区,区域生态环境脆弱,历史时期以来频频发生的干旱事件带来了诸多环境问题.利用帕尔默干旱指数(PDSI)暖季格点数据(6~8月)和106个树轮年表数据集(源于国际树轮数据库,http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/treering.html)及对其他文献中数据的整理(所有年表须通过与邻近PDSI资料的相关性检     

“抗生菌肥料”的研究

近年来世界各国对“细菌肥料”的研究和利用,在农业生产中曾取得了一定的成绩。但是,这些肥料对农作物尚缺乏防病效果,同时也没有利用“抗生菌”在肥料中所产生的物质来刺激植物生长,以达到增产的目的。7年来,我们在中国北部地区采集了2,562个放线菌系,其中“G_4”及“5406”两系能抗克所测定的32种     

青藏高原干旱区湖泊正构烷烃氢同位素记录降水同位素

湖泊和海洋沉积物中正构烷烃氢同位素作为有潜力的古水文和古气候指标已经得到广泛应用,但是在干旱区由于蒸发强烈而严重影响正构烷烃氢同位素比值,因此其能否记录降水同位素变化受到质疑.本研究在青藏高原干旱区采集了21个湖泊表层沉积物(其中20个湖泊年平均降水量400 mm),发现其正构烷烃氢同位素(δD_(wax))与年均降水平均氢同位素(δD_(ann))呈现较强相关(r~2=0.84,P0.001),其与夏季降水平均氢同位素(δD_(sum))相关性更好(r~2=0.91,P0.001),说明降水是控制湖泊沉积物中正构烷烃氢同位素(δD_(wax))变化的主要因素,在干旱地区正构烷烃氢同位素(δD_(wax))仍然可以反映降水氢同位素(δD_p)信息.本研究中湖泊表层沉积物正构烷烃和降水之间的氢同位素表观分馏平均值(ε_(wax-p))为-113‰,较湿润地区偏正,可能是由于干旱区蒸发强烈引起.因此沉积正构烷烃氢同位素(δD_(wax))可以作为夏季降水平均氢同位素(δDp)的替代指标,记录夏季风强度和古水文变化.     

我国沙漠化现状及其防治的战略与途径

沙漠化是干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人地关系不相协调所造成的以风沙活动为主要标志的土地退化。目前我国沙漠化防治仍然面临着“局部治理,整体恶化”的严峻态势。为了使沙漠化防治更加有效,需要我们以人地关系及其相互作用为主线,对沙漠化的成因、发展或逆转过程、沙漠化土地时空分布特征及其变化等关键问题有进一步的认识,进而明确沙漠化防治的战略和途径。根据我们的研究和总结,提出了我国沙漠化防治的战略、指导方针、基本原则和途径。     

干旱区生态水文过程研究若干问题评述

评述了干旱区生态水文过程研究的若干进展,提出了临界生态需水量、最适生态需水量和饱和生态需水量的概念,探讨了相应的确定方法。强调了人工植被的建立应在加强对干旱区天然植被格局与生态水文效应、具有水力提升功能植物识别、植物吸收的水分来源、生态需水量及生态地下水水位等方面研究的基础上,从恢复生态学和生态水文学的角度,确定干旱区适宜人工植被的种类组成和格局。     

1000年以来巴丹吉林沙漠地下水补给与气候变化的包气带地球化学记录

氯平衡原理在降雨极其稀少的干旱区研究地下水补给具有较强的适用性, 与氢、氧稳定同位素及含水量在包气带垂向的变化相结合, 能够准确地计算地下水的多年平均补给率, 并记录水文气候变化信息. 巴丹吉林沙漠南缘的两个钻孔剖面分别记录了过去574年(B1)和812年(B2)以来的补给量变化过程及其所反映的气候波动特征. 在该地区, 多年降雨量为89 mm, 而补给量平均仅为1.3 mm. 800 aBP气候划分为4个干期和3个湿期. 1500 ~ 1530年干旱区气候突变, 18世纪末至19世纪初是气候环境演化的又一个十分重要的时间界限, 自此以后干旱化进程进一步加剧.     

黄河流域华北平原和长江流域的土壤调查工作

为了配合黄河流域规划,在华北平原及后套等地发展大面积的灌溉土地,科学院和水利部从1955年10月开始了华北地区的土壤调查工作。在这一带干旱、半干旱地区要发展灌溉,首先要解决灌溉后的土壤盐渍化问题,其次是灌溉后的土壤改良与灌溉水的合理利用问题。因此土壤调查中对华北平原的土壤类型与特性,以及地下水的特性作了全面的调查研究。到1956年8月,已经     

土面增温剂的试验及其应用效果

我国干旱、半干旱地区面积广大,如何节约用水,保证农作物稳产高产,一直是贫下中农十分关心的问题。1970年初,我所与大连油脂化学厂协作,以脂肪酸沥青为主要原料试制出的土面增温剂,就是一种抑制土壤水分蒸发,节约用水的制剂。     

藏北鱼鳞山新生代火山岩及风化壳复合堆积物的组成和时代

由３期火山岩和两期风化壳构成的鱼鳞山复合堆积物为了解高原夷平面的形成过程及环境提供了难得的条件。通过火山岩及风化壳地球化学、＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ和Ｋ／Ａｒ年代学的研究,揭示风化壳形成在干旱、半干旱的亚热带环境,时代为３０￣２４Ｍａ,羌唐地区的夷平面最后定位于２０Ｍａ左右。形成在干旱,半干旱的亚热带环境。时代为３０￣２４Ｍａ。羌唐地区的夷平面最后定位于２０Ｍａ左右。