樹輪記錄的青藏高原東部過去千年水文氣候變化
發(fā)布時(shí)間:2017-04-21 16:22
本文關(guān)鍵詞:樹輪記錄的青藏高原東部過去千年水文氣候變化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:青藏高原是氣候變化敏感區(qū),同時(shí)高原東部地區(qū)還是長(zhǎng)江和黃河等亞洲主要河流的源區(qū),區(qū)域氣候變化不僅會(huì)影響該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng),同時(shí)也可能會(huì)對(duì)其他地區(qū)的生態(tài)生產(chǎn)生活等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因此,研究青藏高原東部地區(qū)氣候變化,尤其是水文氣候等的變化歷史具有重大意義。本論文首先在一些區(qū)域建立樹輪年表重建了徑流或干旱的變化,最后基于青藏高原東部地區(qū)目前已經(jīng)發(fā)表的樹輪年表,對(duì)該地區(qū)過去千年的干旱變化進(jìn)行了面域重建與分析。論文的主要結(jié)論如下:(1)利用青海省阿尼瑪卿山地區(qū)祁連圓柏(Juniperus przewalskii)樹輪寬度年表,重建了黃河上游過去千年平均流量變化。重建序列中主要豐水期為:AD846-873年、1375年-1400年,主要枯水期為:AD1140-1156年、1295-1309年、1473-1500年、1820~1847年。重建序列中的主要枯水期與都蘭、烏蘭、德令哈等地樹輪資料和其他代用指標(biāo)記錄的干旱期一致。其中15世紀(jì)末是過去一千多年以來黃河上游流量最低的時(shí)段,該時(shí)期青藏高原東北部發(fā)生了大范圍的干旱現(xiàn)象。(2)利用祁連山東部三個(gè)青海云杉(Picea crassifolia)樣點(diǎn)的樹輪數(shù)據(jù),重建了AD1856到2009年期間區(qū)域平均帕爾默干旱指數(shù)(PDSI)的變化歷史。重建序列表明干旱主要出現(xiàn)在1990s、1920s以及1990s末到2000s初。多窗譜分析表明重建序列存在一些顯著的年際(2.6年和4.2年)和年代際周期(56.9年)。同對(duì),研究區(qū)干旱變化還與赤道東太平洋,印度洋北部,中國東海和大西洋海溫顯著相關(guān)。表明區(qū)域氣候可能與ENSO,亞洲季風(fēng)和西風(fēng)環(huán)流等存在一定聯(lián)系。(3)利用采自祁連山東部地區(qū)的祁連圓柏樹輪樣芯建立了該地區(qū)第一個(gè)可靠長(zhǎng)度達(dá)千年的樹輪年表(AD1009年至2010年)。該年表與區(qū)域6月和7月標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸騰指數(shù)(SPEI)顯著相關(guān),尤其是在短時(shí)間尺度上。基于該年表我們重建了區(qū)域過去1002年6-7月5個(gè)月尺度的SPEI變化。重建序列表明過去1000多年中祁連山東部地區(qū)經(jīng)歷了多次幾十年尺度的干旱和濕潤,包括15世紀(jì)的干旱期和自19世紀(jì)末以來的持續(xù)變濕趨勢(shì)。本文重建的低頻變化與周邊地區(qū)基于樹木年輪數(shù)據(jù)和其他代用資料的研究基本一致。(4)基于采自岷山北部地區(qū)的三個(gè)油松(Pinus tabulaeformis)樣點(diǎn)樹輪寬度資料,我們建立了一個(gè)長(zhǎng)約兩百年(AD1804-2011)的可靠樹輪年表,并利用該年表重建了岷縣氣象站5-8月平均SPEI變化。重建模型解釋了校準(zhǔn)期間SPEI方差的64.8%,并通過了所有使用的檢驗(yàn)參數(shù)。重建中的干旱期和濕潤期與附近其他地區(qū)的干旱或降水量重建基本一致?臻g相關(guān)研究結(jié)果表明,本文重建可以代表中國北方地區(qū)的干旱變化。本文重建顯示在1990s后期存在嚴(yán)重干旱以及在器測(cè)時(shí)段存在顯著干旱化趨勢(shì),這與中國北方地區(qū)一致而與西南地區(qū)相反。兩個(gè)區(qū)域的不一致可能是由于不同的季風(fēng)系統(tǒng)控制導(dǎo)致的。(5)利用青藏高原東部地區(qū)目前已發(fā)表的119條樹輪寬度年表序列,采用“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”面域氣候重建方法,重建了該區(qū)域各格點(diǎn)5-7月SPEI的變化歷史。高原北部區(qū)域格點(diǎn)重建的起始時(shí)間大多早于AD1000,而高原南部地區(qū)格點(diǎn)的起始時(shí)間則多晚于AD1400。重建能夠較好反映區(qū)域干旱的時(shí)空變化特征。大致以32.5°N為界限,高原南北干旱變化存在明顯差異。多窗譜分析結(jié)果顯示高原北部干旱變化序列中存在205年左右的顯著周期,同時(shí)太陽活動(dòng)極小期一般對(duì)應(yīng)該區(qū)域干旱,小波交叉譜分析也顯示干旱變化序列與太陽活動(dòng)在世紀(jì)以上尺度上同相位變化,表明青藏高原東北部干旱變化在世紀(jì)以上尺度上可能受太陽活動(dòng)影響。
【關(guān)鍵詞】:青藏高原東部 樹木年輪 氣候重建 干旱變化 黃河徑流
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:P467
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 選題依據(jù)和研究意義10-11
- 1.2 樹輪氣候?qū)W研究進(jìn)展11-13
- 1.3 面域氣候重建研究方法與進(jìn)展13-14
- 1.4 區(qū)域古氣候研究概況14-16
- 1.5 論文研究思路及內(nèi)容16-18
- 第二章 研究區(qū)概況18-22
- 2.1 研究區(qū)自然地理概況18-19
- 2.2 區(qū)域氣候狀況19-22
- 第三章 黃河上游過去千年流量的樹輪重建與變化特征分析22-32
- 3.1 研究區(qū)概況及年表建立23-25
- 3.2 相關(guān)分析25-26
- 3.3 黃河上游流量重建26-31
- 本章小結(jié)31-32
- 第四章 樹輪記錄的祁連山東部地區(qū)干旱變化32-54
- 4.1 祁連山東部過去154年干旱重建32-41
- 4.1.1 數(shù)據(jù)與方法32-35
- 4.1.2 樹木生長(zhǎng)與氣候變化關(guān)系35-36
- 4.1.3 PDSI重建36-40
- 本節(jié)小結(jié)40-41
- 4.2 過去1002年祁連山東部干旱重建41-54
- 4.2.1 材料與方法41-45
- 4.2.2 氣候響應(yīng)45-47
- 4.2.3 重建模型校準(zhǔn)和檢驗(yàn)47-48
- 4.2.4 重建的過去干旱變化歷史48-50
- 4.2.5 與周邊區(qū)域水文氣候重建的對(duì)比50-53
- 本節(jié)小結(jié)53-54
- 第五章 岷山北部過去近200年干旱重建54-68
- 5.1 數(shù)據(jù)與方法55-58
- 5.2 樹木生長(zhǎng)與氣候之間的關(guān)系58-59
- 5.3 干旱重建59-67
- 本章小結(jié)67-68
- 第六章 樹輪記錄的青藏高原東部過去千年干旱變化68-88
- 6.1. 數(shù)據(jù)與方法68-76
- 6.1.1 樹輪網(wǎng)絡(luò)68-70
- 6.1.2 氣象數(shù)據(jù)70-72
- 6.1.3 重建氣象要素的確定72-73
- 6.1.4 重建方法73-76
- 6.2 結(jié)果與討論76-86
- 6.2.1 校準(zhǔn)和檢驗(yàn)結(jié)果76-80
- 6.2.2 SPEI重建80-83
- 6.2.3 區(qū)域氣候變化的可能機(jī)制83-86
- 本章小結(jié)86-88
- 第七章 結(jié)論與展望88-92
- 7.1 結(jié)論88-89
- 7.2 問題與展望89-92
- 參考文獻(xiàn)92-106
- 在學(xué)期間研究成果106-108
- 發(fā)表學(xué)術(shù)論文106-107
- 主持和參加科研項(xiàng)目107-108
- 致謝108
本文關(guān)鍵詞:樹輪記錄的青藏高原東部過去千年水文氣候變化,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):320741
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