過去千年中國不同區(qū)域干濕的多尺度變化特征評估
發(fā)布時間:2021-07-15 20:35
依據(jù)近年發(fā)表的新成果,對中國過去千年干濕的年至百年尺度變化特征進行了總結(jié)梳理與對比分析,綜合評估了20世紀(jì)干濕變幅的歷史地位。主要結(jié)論是:①根據(jù)歷史文獻記載重建的東中部各區(qū)干濕序列在1400年以后均達高信度,但其前因存在記錄缺失,僅有半數(shù)時段的重建結(jié)果達高信度。在東北及內(nèi)蒙古東部,根據(jù)不同地點湖沼沉積物記錄揭示的區(qū)域干濕百年尺度變化特征在多數(shù)時段不一致。在西部的黃土高原、河西走廊、新疆中北部、青藏高原東北部和東南部等地區(qū),利用不同地點樹輪資料重建的干濕序列顯示的干濕變化特征在區(qū)內(nèi)一致性高。②過去千年中國各地干濕變化均存在顯著的年際、年代際和百年尺度周期。其中準(zhǔn)2.5 a、60~80 a和110~120 a等尺度的周期為所有地區(qū)共有;3.5~5.0 a、20~35 a等尺度周期則主要發(fā)生在東北、東中部地區(qū)、黃土高原和青藏高原;而準(zhǔn)45 a周期則只發(fā)生在東北和東中部地區(qū)(均超過90%信度水平);各區(qū)域間的干濕變化位相并不同步。③盡管已發(fā)現(xiàn)青藏高原東北部20世紀(jì)很可能是過去3000 a最濕的世紀(jì)之一,但其他大多數(shù)區(qū)域的重建結(jié)果顯示:20世紀(jì)的干濕變幅在年代際尺度上均未超出其前各個時段的變率范...
【文章來源】:地理學(xué)報. 2020,75(07)北大核心CSSCIEICSCD
【文章頁數(shù)】:19 頁
【部分圖文】:
本文引用的降水與干濕代用資料分布
(1)華北地區(qū):華北地區(qū)干濕在公元前130年前后至公元210年間,以顯著的多年代波動為主要特征,但總體相對偏干。210—280年前后,顯著偏濕;此后在年代際波動中快速轉(zhuǎn)干,并維持總體偏干至410年前后。410—440年前后,顯著轉(zhuǎn)濕。445—900年前后,又呈現(xiàn)顯著的多年代波動特征,且總體也相對偏干。900—1000年,華北干濕雖仍呈明顯的年代際波動,但總體顯著偏濕。1000—1140年則在波動中持續(xù)逐漸趨干,此后雖在1180年前后出現(xiàn)短暫轉(zhuǎn)濕,但后又持續(xù)偏干,直至1280年前后。1280—1400年,顯著偏濕;僅1360年及1370年前后相對偏干。1410年前后起,又在波動中持續(xù)趨干至1500年前后;此后雖在波動中轉(zhuǎn)濕,且1540—1570年也相對偏濕;但1570年起又再次在波動中轉(zhuǎn)干,至明末(1627—1643年)出現(xiàn)了過去2000 a中最為嚴(yán)重的持續(xù)性干旱[32]。1645—1900年,華北氣候總體偏濕,但年代際波動顯著,其中1720年、1785年及1875年前后偏干。20世紀(jì)則又在波動中呈現(xiàn)總體偏干特征,僅1910年前后和1950年前后相對偏濕;特別是自20世紀(jì)70年代初起,又再次出現(xiàn)持續(xù)轉(zhuǎn)干(圖2b)。(2)江淮地區(qū):江淮干濕在公元初至220年前后,以年代際波動為主要特征。220—300年前后,在波動中轉(zhuǎn)濕;但其后出現(xiàn)快速轉(zhuǎn)干,310—480年前后,總體顯著偏干。480—900年前后,主要呈年代和百年尺度波動,其中500年、600年和720年前后偏濕,550年、660年和800年前后偏干。900—1000年前后,總體偏濕,不過其中940年前后卻顯著偏干。1000—1210年前后,在年代際波動中逐漸趨干。此后至1650年前后又以年代和百年尺度波動為主要特征,其中1270年、1410年、1460年、1560年前后偏濕,1350年、1500年和1640年顯著偏干。1650—1910年前后,雖總體偏濕,但1730年以后則在年代至百年尺度波動中逐漸趨干,其中1700年、1730年、1755年、1825年、1845年、1905年前后偏濕;1720年、1780年、1810年、1860年、1875年偏干。1910—1950年,總體偏干,1950—1990年前后相對偏濕;不過1990年之后,則又出現(xiàn)轉(zhuǎn)干(圖2c)。
此外,集成黃土高原至東北地區(qū)11個湖沼沉積物(具體位置參見圖1)孢粉記錄重建的該區(qū)域過去2200 a降水變化序列(圖3e)顯示,公元前200—100年、241—440年、561—840年、1101—1320年、1741—1820年和1921—2000年等6個時段偏濕;101—240年、441—560年、841—1100年、1321—1740年和1821—1920年等6個時段則偏干;同時還發(fā)生過8次顯著的年代際大旱,分別出現(xiàn)在190年、510年、700年、1000年、1380年、1500年、1660年和1840年前后,且存在準(zhǔn)23 a、57~67 a和準(zhǔn)100 a的周期(達95%以上信度水平)[57]。但對比上述石筍記錄表明,這些記錄除揭示的一些重大干旱時段(如850—940年、1350—1380年和1580—1640年等)基本吻合外,其所反映的其他時段干濕變化特征卻存在差異。這可能主要是因代用資料的不確定性(如定年誤差及代用指標(biāo)的氣候指示意義等)而致。因為已有研究已證明:中國石筍的δ18O記錄變化,很可能主要指示干濕氣候格局的大尺度環(huán)流背景(即熱帶太平洋緯向海溫梯度)變化,并不直接指示區(qū)域尺度的季風(fēng)降水變化;而湖泊沉積代用指標(biāo)也受多個氣候環(huán)境要素變化的共同影響,且部分湖泊沉積中的近千年孢粉記錄可能受到人類活動的顯著干擾[42,45];因而這些記錄對區(qū)域降水變化的代表性尚需進一步確認(rèn)[58]。4 西北干旱區(qū)過去千年干濕變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Characteristics of Temperature Change in China over the Last 2000 years and Spatial Patterns of Dryness/Wetness during Cold and Warm Periods[J]. Quansheng GE,Haolong LIU,Xiang MA,Jingyun ZHENG,Zhixin HAO. Advances in Atmospheric Sciences. 2017(08)
[2]Observed,Reconstructed,and Simulated Decadal Variability of Summer Precipitation over Eastern China[J]. Jingyun ZHENG,Maowei WU,Quansheng GE,Zhixin HAO,Xuezhen ZHANG. Journal of Meteorological Research. 2017(01)
[3]過去2000年中國氣候重建與極端事件研究最新進展(英文)[J]. 葛全勝,鄭景云,郝志新,劉洋,李明啟. Journal of Geographical Sciences. 2016(07)
[4]近千年氣候格局的環(huán)流背景:ENSO態(tài)的不確定性分析與再重建[J]. 譚明. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2016(05)
[5]青藏高原冰芯高分辨率氣候環(huán)境記錄研究進展[J]. 田立德,姚檀棟. 科學(xué)通報. 2016(09)
[6]中國過去2000年極端氣候事件變化的若干特征[J]. 鄭景云,郝志新,方修琦,葛全勝. 地理科學(xué)進展. 2014(01)
[7]Tree-ring-based annual precipitation reconstruction in Kalaqin, Inner Mongolia for the last 238 years[J]. Hans W. LINDERHOLM. Chinese Science Bulletin. 2011(Z2)
[8]2.5ka來新疆吉力湖湖泊沉積記錄的氣候環(huán)境變化[J]. 蔣慶豐,沈吉,劉興起,季峻峰. 湖泊科學(xué). 2010(01)
[9]1736-2000年黃河中下游地區(qū)降水變化的周期分析(英文)[J]. 郝志新,鄭景云,葛全勝. Journal of Geographical Sciences. 2008(01)
[10]Precipitation variation in the northeastern Tibetan Plateau recorded by the tree rings since 850 AD and its relevance to the Northern Hemisphere temperature[J]. John K. Kutzbach. Science in China(Series D:Earth Sciences). 2006(04)
本文編號:3286421
【文章來源】:地理學(xué)報. 2020,75(07)北大核心CSSCIEICSCD
【文章頁數(shù)】:19 頁
【部分圖文】:
本文引用的降水與干濕代用資料分布
(1)華北地區(qū):華北地區(qū)干濕在公元前130年前后至公元210年間,以顯著的多年代波動為主要特征,但總體相對偏干。210—280年前后,顯著偏濕;此后在年代際波動中快速轉(zhuǎn)干,并維持總體偏干至410年前后。410—440年前后,顯著轉(zhuǎn)濕。445—900年前后,又呈現(xiàn)顯著的多年代波動特征,且總體也相對偏干。900—1000年,華北干濕雖仍呈明顯的年代際波動,但總體顯著偏濕。1000—1140年則在波動中持續(xù)逐漸趨干,此后雖在1180年前后出現(xiàn)短暫轉(zhuǎn)濕,但后又持續(xù)偏干,直至1280年前后。1280—1400年,顯著偏濕;僅1360年及1370年前后相對偏干。1410年前后起,又在波動中持續(xù)趨干至1500年前后;此后雖在波動中轉(zhuǎn)濕,且1540—1570年也相對偏濕;但1570年起又再次在波動中轉(zhuǎn)干,至明末(1627—1643年)出現(xiàn)了過去2000 a中最為嚴(yán)重的持續(xù)性干旱[32]。1645—1900年,華北氣候總體偏濕,但年代際波動顯著,其中1720年、1785年及1875年前后偏干。20世紀(jì)則又在波動中呈現(xiàn)總體偏干特征,僅1910年前后和1950年前后相對偏濕;特別是自20世紀(jì)70年代初起,又再次出現(xiàn)持續(xù)轉(zhuǎn)干(圖2b)。(2)江淮地區(qū):江淮干濕在公元初至220年前后,以年代際波動為主要特征。220—300年前后,在波動中轉(zhuǎn)濕;但其后出現(xiàn)快速轉(zhuǎn)干,310—480年前后,總體顯著偏干。480—900年前后,主要呈年代和百年尺度波動,其中500年、600年和720年前后偏濕,550年、660年和800年前后偏干。900—1000年前后,總體偏濕,不過其中940年前后卻顯著偏干。1000—1210年前后,在年代際波動中逐漸趨干。此后至1650年前后又以年代和百年尺度波動為主要特征,其中1270年、1410年、1460年、1560年前后偏濕,1350年、1500年和1640年顯著偏干。1650—1910年前后,雖總體偏濕,但1730年以后則在年代至百年尺度波動中逐漸趨干,其中1700年、1730年、1755年、1825年、1845年、1905年前后偏濕;1720年、1780年、1810年、1860年、1875年偏干。1910—1950年,總體偏干,1950—1990年前后相對偏濕;不過1990年之后,則又出現(xiàn)轉(zhuǎn)干(圖2c)。
此外,集成黃土高原至東北地區(qū)11個湖沼沉積物(具體位置參見圖1)孢粉記錄重建的該區(qū)域過去2200 a降水變化序列(圖3e)顯示,公元前200—100年、241—440年、561—840年、1101—1320年、1741—1820年和1921—2000年等6個時段偏濕;101—240年、441—560年、841—1100年、1321—1740年和1821—1920年等6個時段則偏干;同時還發(fā)生過8次顯著的年代際大旱,分別出現(xiàn)在190年、510年、700年、1000年、1380年、1500年、1660年和1840年前后,且存在準(zhǔn)23 a、57~67 a和準(zhǔn)100 a的周期(達95%以上信度水平)[57]。但對比上述石筍記錄表明,這些記錄除揭示的一些重大干旱時段(如850—940年、1350—1380年和1580—1640年等)基本吻合外,其所反映的其他時段干濕變化特征卻存在差異。這可能主要是因代用資料的不確定性(如定年誤差及代用指標(biāo)的氣候指示意義等)而致。因為已有研究已證明:中國石筍的δ18O記錄變化,很可能主要指示干濕氣候格局的大尺度環(huán)流背景(即熱帶太平洋緯向海溫梯度)變化,并不直接指示區(qū)域尺度的季風(fēng)降水變化;而湖泊沉積代用指標(biāo)也受多個氣候環(huán)境要素變化的共同影響,且部分湖泊沉積中的近千年孢粉記錄可能受到人類活動的顯著干擾[42,45];因而這些記錄對區(qū)域降水變化的代表性尚需進一步確認(rèn)[58]。4 西北干旱區(qū)過去千年干濕變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Characteristics of Temperature Change in China over the Last 2000 years and Spatial Patterns of Dryness/Wetness during Cold and Warm Periods[J]. Quansheng GE,Haolong LIU,Xiang MA,Jingyun ZHENG,Zhixin HAO. Advances in Atmospheric Sciences. 2017(08)
[2]Observed,Reconstructed,and Simulated Decadal Variability of Summer Precipitation over Eastern China[J]. Jingyun ZHENG,Maowei WU,Quansheng GE,Zhixin HAO,Xuezhen ZHANG. Journal of Meteorological Research. 2017(01)
[3]過去2000年中國氣候重建與極端事件研究最新進展(英文)[J]. 葛全勝,鄭景云,郝志新,劉洋,李明啟. Journal of Geographical Sciences. 2016(07)
[4]近千年氣候格局的環(huán)流背景:ENSO態(tài)的不確定性分析與再重建[J]. 譚明. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2016(05)
[5]青藏高原冰芯高分辨率氣候環(huán)境記錄研究進展[J]. 田立德,姚檀棟. 科學(xué)通報. 2016(09)
[6]中國過去2000年極端氣候事件變化的若干特征[J]. 鄭景云,郝志新,方修琦,葛全勝. 地理科學(xué)進展. 2014(01)
[7]Tree-ring-based annual precipitation reconstruction in Kalaqin, Inner Mongolia for the last 238 years[J]. Hans W. LINDERHOLM. Chinese Science Bulletin. 2011(Z2)
[8]2.5ka來新疆吉力湖湖泊沉積記錄的氣候環(huán)境變化[J]. 蔣慶豐,沈吉,劉興起,季峻峰. 湖泊科學(xué). 2010(01)
[9]1736-2000年黃河中下游地區(qū)降水變化的周期分析(英文)[J]. 郝志新,鄭景云,葛全勝. Journal of Geographical Sciences. 2008(01)
[10]Precipitation variation in the northeastern Tibetan Plateau recorded by the tree rings since 850 AD and its relevance to the Northern Hemisphere temperature[J]. John K. Kutzbach. Science in China(Series D:Earth Sciences). 2006(04)
本文編號:3286421
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