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对过去2 000a气候变化的研究是解决20世纪气候变暖归因问题的关键途径之一,近年来取得了重要进展。从北半球和中国区域温度变化重建、外部强迫变化及其对温度影响等方面回顾了过去2 000a气候变化的研究历程,论述了代表性的研究成果并总结了新的科学认识。主要认识有:(1)在十年至百年尺度上,过去千年北半球中高纬地区的夏半年温度变化基本同步;(2)在百年尺度上,太阳活动在北半球温度变化中可能扮演了重要角色,而在年际到十年尺度上火山活动是北半球温度变化的主要驱动因子,但频繁的大型火山喷发事件也会造成百年尺度上气候冷暖平均态的转变;(3)温室气体是工业革命以来气候变暖的主导因素之一,但其中的年代际波动受到气候系统内部变率的影响。今后,将模拟与重建结果结合起来量化各驱动因子对气候变化的影响,进而揭示气候变化的机制是过去2 000a气候变化研究的热点。 相似文献
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对过去2 000a气候变化的研究是解决20世纪气候变暖归因问题的关键途径之一,近年来取得了重要进展。从北半球和中国区域温度变化重建、外部强迫变化及其对温度影响等方面回顾了过去2 000a气候变化的研究历程,论述了代表性的研究成果并总结了新的科学认识。主要认识有:(1)在十年至百年尺度上,过去千年北半球中高纬地区的夏半年温度变化基本同步;(2)在百年尺度上,太阳活动在北半球温度变化中可能扮演了重要角色,而在年际到十年尺度上火山活动是北半球温度变化的主要驱动因子,但频繁的大型火山喷发事件也会造成百年尺度上气候冷暖平均态的转变;(3)温室气体是工业革命以来气候变暖的主导因素之一,但其中的年代际波动受到气候系统内部变率的影响。今后,将模拟与重建结果结合起来量化各驱动因子对气候变化的影响,进而揭示气候变化的机制是过去2 000a气候变化研究的热点。 相似文献
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西北干旱区阿克苏河径流对气候波动的多尺度响应 总被引：3，自引：2，他引：1
基于阿克苏河流域1960~2010年的气象、水文观测数据,利用集合经验模态分解（EEMD）方法,对研究期内阿克苏河径流时间序列进行多尺度的分析,并探讨其在不同时间尺度上的振荡模态结构特征及其对气候因子的多尺度响应。结果表明：① 近50年来,阿克苏河年径流整体上呈现出显著的非线性增加趋势,且其变化在年际尺度上表现出准3 a和准6~7 a的周期性波动,在年代际尺度上表现出准13 a和准25 a的周期性变化;② 各周期分量的方差贡献率表明,年际振荡在径流长期变化中占据主导地位,年代际尺度在径流变化过程中也起着重要作用。重构的径流年际变化能够较为详细地描述原始径流序列在研究时期内的波动趋势,重构的径流年代际变化则有效揭示了阿克苏河径流在不同年代丰、枯水期交替出现的状态。③ 在年际尺度上径流与气温、降水和潜在蒸发都表现为不显著的正相关关系,而在年代际尺度上,径流量与气温和降水均表现为显著的正相关关系,与潜在蒸发表现为显著的负相关关系,且在年代际尺度上相关性和显著性明显强于年际尺度,表明年代际尺度更适于评价径流对气候波动的响应。结果表明EEMD是一种甄别非线性趋势和尺度循环的有效方法。 相似文献
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气候变化背景下中国玉米生产潜力变化特征 总被引：1，自引：1，他引：1
玉米作为中国第一大粮食作物,探究其生产潜力在气候变化背景下的时空变化特征对中国有效应对气候变化具有重要意义。论文结合全球农业生态区模型、极点对称模态分解方法和集对分析方法,探讨了中国玉米生产潜力的周期性波动特征及长期变化趋势,进而分析了其空间格局演变过程。结果表明：1960—2010年间,中国玉米生产潜力呈增加趋势,由1960年代的9.10亿t增至2000年代的9.45亿t左右。在年际尺度上,中国玉米生产潜力主要以准3 a和准5 a的周期进行波动;在年代际尺度上,存在准10 a和准20 a的波动周期。其中,准3 a的周期波动是中国玉米生产潜力长时间变化的最主要特征,这主要是受年降水量变化的影响。从空间格局来看,中国玉米生长适宜区主要集中在加格达奇—锡林浩特—临河—西宁—天水—中甸沿线以东;1960—2000年间,玉米生产潜力界线在中国东北部和临河—西宁沿线发生了较为明显的移动。华北平原、辽河平原、四川盆地等地区的玉米单产潜力变化趋势具有较强的一致性,松嫩平原、三江平原、关中盆地、长江中下游平原等地区的玉米单产潜力变化过程与上述地区恰好相反。在这2类地区,玉米单产潜力的变化均较显著,但变化方向在年代际尺度上具有交替性。 相似文献
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西北太平洋海区年际至十年际海面变化尺度耦合与波动转型 总被引：1，自引：0，他引：1
利用多通道奇异谱分析(MSSA)等多尺度分析方法,对西北太平洋海区14个站位验潮序列的年际到十年际尺度海面波动的时空特征进行探讨.结果表明:2.5a周期和4.5a周期在振幅与相位上表现出与ENSO指数波动的尺度耦合,并存在显著的由低纬向高纬的振幅、能量递减的纬向传递特征.4.5a周期和8a周期与PDO变化同样表现出一定的尺度耦合波动,高纬各站位海面波动也表现出一定的自东向西的径向传递.在空间维上,PDO作用下的传播型波动的响应范围明显小于ENSO事件,反映了二者驱动机制的差异.该海区约在1973年和1998年左右发生过两次明显的海面波动转型,并与太平洋年代际涛动(PDO)存在一定关联. 相似文献
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树轮资料(1511～1954)太阳活动的多尺度分析——EMD方法的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
用EMD对Stu iver等提供的树轮14C资料进行分析,结果为:①得到太阳活动的准3、6、11、22、44、110、200、300 a的周期;从趋势项中可以得到准600 a甚至更长的周期波动;②可以判断太阳活动经典的极小期,与公认的极小期有一定的滞后性。从树轮14C含量的变化趋势中可以判断从1954~2100年的太阳活动变化逐渐变强,从2100~2350年太阳活动逐渐开始变弱;③从每个尺度周期波动的时变特征中可以得到,即使在太阳活动的极小期,太阳活动依然存在频率和强度不同的周期波动。 相似文献
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黄河源区径流量与区域气候变化的多时间尺度相关 总被引：8，自引：2，他引：6
采用交叉小波变换方法,分析了黄河源区实测径流量与区域降水量、蒸发量以及最高、最低气温之间的时频域统计特征,讨论了黄河源区径流与区域气候变化之间的多时间尺度相关.结果表明,黄河源区径流和区域气候变化具有多时间尺度结构,两者都存在准2a、4a、6～8a、12～14a和20a以上尺度的显著变化周期,不同尺度周期振荡能量的强弱和时域分布的位相差异是两者相关不稳定和存在时延相关的重要原因.径流与区域降水量之间正相关振荡的凝聚性最强,区域降水量对径流变化起主控作用,前期降水异常对后期径流变化具有持续性影响.径流变化与区域蒸发量存在显著负相关振荡,年际尺度相关存在不稳定和时延现象.年代际尺度上径流与最高气温的负相关比其与最低气温的正相关凝聚性更强,最高气温升高对增大流域蒸发量导致径流补给的减少作用大于最低气温升高引起冰雪融水补给的增大作用;两者年际尺度相关不稳定,径流对气温变化的响应时间不同.分析认为,区域降水量是黄河源区径流变化的主导因子,最高气温是重要因子;在区域降水量逐年减小的背景下,气温升高进一步加剧了径流量的减小.区域蒸发量和最低气温变化对径流量也有不同程度的影响,气候因子的综合作用是黄河源区径流变化的根本原因. 相似文献
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采用甘肃省1949-2011年时间尺度的粮食产量历史数据,在对粮食产量时空尺度分析的基础上,基于33 a时间序列的粮食产量及其相关的11个变量的基础数据作为样本,建立粮食生产灰色系统模型对驱动机制进行分析,期望为农业部门粮食生产决策提供科学借鉴。分析结果表明:(1)1949-2011年,甘肃省粮食生产在波动中增长;粮食总产量、人均粮食产量及单产的曲线的动态变化基本吻合;甘肃省粮食产量变化主要存在23 a、15 a左右的年代际振荡周期和准9 a的年际波动周期,其中23 a、15 a左右的振荡周期较强烈;(2)单产、农村从业人口和有效灌溉面积是甘肃省粮食生产的主要驱动力。 相似文献
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近百年北极涛动对中国冬季气候的影响 总被引：78，自引：3，他引：75
北极涛动 (AO) 是北半球冬季热带外行星尺度大气环流最重要的一个模态,对北半球及区域气候有重要影响。利用中国近50年和近百年气温和降水资料分析了北极涛动对我国冬季气候的影响。当AO指数偏强时,我国大部分地区冬季气温偏高,同时降水也偏多。AO和西伯利亚高压对我国冬季气候的影响在年际和年代际尺度上有不同的特征, 在年际尺度上西伯利亚高压对我国气温的影响要远强于AO,而AO对我国降水的影响则比西伯利亚高压的影响要显著。这种关系也可以通过比较分析对流层低层和中高层环流形势在AO不同位相时的变化得到进一步验证。这说明AO对我国冬季气温和降水影响的机制是不一样的。在年代际尺度上,AO对气温和降水都有显著的影响。AO和西伯利亚高压一起能解释近百年来我国冬季温度和降水方差的35% 和11%。 相似文献
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过去千年中国不同区域干湿的多尺度变化特征评估 总被引：3，自引：0，他引：3
依据近年发表的新成果,对中国过去千年干湿的年至百年尺度变化特征进行了总结梳理与对比分析,综合评估了20世纪干湿变幅的历史地位。主要结论是：① 根据历史文献记载重建的东中部各区干湿序列在1400年以后均达高信度,但其前因存在记录缺失,仅有半数时段的重建结果达高信度。在东北及内蒙古东部,根据不同地点湖沼沉积物记录揭示的区域干湿百年尺度变化特征在多数时段不一致。在西部的黄土高原、河西走廊、新疆中北部、青藏高原东北部和东南部等地区,利用不同地点树轮资料重建的干湿序列显示的干湿变化特征在区内一致性高。② 过去千年中国各地干湿变化均存在显著的年际、年代际和百年尺度周期。其中准2.5 a、60~80 a和110~120 a等尺度的周期为所有地区共有;3.5~5.0 a、20~35 a等尺度周期则主要发生在东北、东中部地区、黄土高原和青藏高原;而准45 a周期则只发生在东北和东中部地区（均超过90%信度水平）;各区域间的干湿变化位相并不同步。③ 尽管已发现青藏高原东北部20世纪很可能是过去3000 a最湿的世纪之一,但其他大多数区域的重建结果显示：20世纪的干湿变幅在年代际尺度上均未超出其前各个时段的变率范围。 相似文献
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利用通用地球系统模式CESM过去1500年气候模拟试验结果,对比分析中世纪暖期南、北半球气候变化特征及成因,对认识南、北半球暖期气候变化规律及其与外强迫变化的关系有重要科学意义。结果表明：中世纪暖期全球及南、北半球总体是变暖的,但仍存在峰谷变化,高纬地区增温幅度大于低纬地区,北半球中世纪暖期比南半球更为明显,其距平变幅也大于南半球。全球降水距平基本为正,南、北半球降水变幅基本相当,降水变化显著区域集中于低纬地区。太阳辐射是影响中世纪暖期全球及半球气温变化最显著的因素,火山活动对北半球气温变化也有较显著的影响。从全球尺度来看,降水由太阳辐射和火山活动共同影响,其中太阳辐射影响最为显著,但从半球尺度来看,火山活动是影响半球降水的重要因素。 相似文献
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The empirical mode decomposition method is used for analyzing the paleoclimate proxy δ18O from Greenland GISP2 ice core.The results show that millennium climate change trends in Greenland record the Medieval Warm Period (MWP) from 860AD-1350AD lasting for about 490 years,and the Little Ice Age (LIA) from 1350AD-1920AD lasting about 570 years.During these events,sub cooling-warming variations occurred.Its multi-scale oscillations changed with quasi-period of 3-year,6.5-year,12-year,24-year,49-year,96-year,213-year and 468-year,and are not only affected by ENSO but also by solar activity.The oscillation of intrinsic mode function IMF7,IMF8 and their tendency obviously appear in 1350AD which is considered as the key stage of transformation between MWP and LIA.The results give more detailed changes and their stages of millennium climate change in high latitude areas of the Northern Hemisphere. 相似文献
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充分掌握过去全球气候变化的规律,是分析现在全球气候变化的关键。为了重建近2 000 a的全球（主要是北半球）的温度时空格局,Mann使用了1 209条代用序列。主要评价Mann等在重建中世纪暖期以来（公元800年以来）全球（主要是北半球）的温度时空格局时,所使用的46条代用序列中的8条石笋序列。其中北半球的序列（6条）要多于南半球的序列（2条）。通过对所选石笋序列的文献检索和科学评估,认为Mann等最初选用的8条石笋序列和筛选后剩余的6条石笋序列并非都代表温度信号,其中只有两条序列是原作者认为代表温度信号的,代表降水量信号的序列要多于代表温度信号的序列。所以Mann等选用这些序列重建温度有待商榷。由于石笋代用指标本身的复杂性,其气候指示意义仍然存在争议。 相似文献
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The interaction between the cryosphere and atmosphere is an essential and extremely sensitive mutual action process on the earth. Due to global warming and the cryospheric melting, more and more attention has been paid to the interaction process between the cryosphere and atmosphere, especially the feedback of the cryosphere change to the atmosphere. A comprehensive review of the studies on the interaction between the cryosphere and atmosphere is conducted from two aspects: (1) effects of climate change on the cryosphere or responses of the cryosphere to climate change; and (2) feedback of the cryosphere change to the climate. The response of the cryosphere to climate change is lagging. Such a lagging and cumulative effect of temperature rise within the cryosphere have resulted in a rapid change in the cryosphere in the 21st century, and its impacts have become more significant. The feedback from cryosphere change on the climate are omnifarious. Among them, the effects of sea ice loss and snow cover change, especially the Arctic sea ice loss and the Northern Hemisphere snow cover change, are the most prominent. The Arctic amplification (AA) associated with sea ice feedback is disturbing , and the feedback generated by the effect of temperature rise on snow properties in the Northern Hemisphere is also of great concern. There are growing evidence of the impact of the Arctic cryosphere melting on mid-latitude weather and climate. Weakened storm troughs, steered jet stream and amplified planetary waves associated with energy propagation become the key to explaining the links between Arctic cryosphere change and atmospheric circulation. There is still a great deal of uncertainty about how cryosphere change affects the weather and climate through different atmospheric circulation processes at different spatial and temporal scales due to observation and simulation problems. 相似文献
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Evidence of late Holocene climate variability in the western Nanling Mountains,South China 总被引：1，自引：0，他引：1
Wei Zhong Jibin Xue Jun Ouyang Jiayuan Cao Zhanghong Peng 《Journal of Paleolimnology》2014,52(1-2):1-10
A 95-cm-thick peat sequence obtained from Daping Swamp in the western Nanling Mountains provides evidence for climate variability in the past ~3,000 year. Multi-proxy records (including organic carbon isotopes, humification degree, organic matter content, and dry bulk density) revealed three intensified Asian summer monsoon (ASM) intervals (i.e.~2900–2700, 2500–1700 and 1000–600 cal. yr BP) and three weakened ASM intervals (i.e.~2800–2500, 1700–1000 and 600–200 cal. yr BP). Our δ13C record shows a possible correlation with the sunspot number and residual atmospheric 14C records on multi-centennial scale, especially for the period between 2960 and 2200 cal. yr BP. A spectral analysis of δ13C record reveals three significant cycles (i.e., 396, 110 and 102 yr) and all these cycles could be related to solar activity, suggesting that solar output may have influenced the late Holocene climate variability in the study region. 相似文献
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MAXIM G. OGURTSOV OLEG M. RASPOPOV SAMULI HELAMA MARKKU OINONEN MARKUS LINDHOLM HOGNE JUNGNER JOUKO MERILÄINEN 《Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography》2008,90(2):141-150
Statistical analysis of a multi-centennial dendrochronological proxy dataset of regional climate, constructed across the latitudinal gradient of 1000 km, was performed. It was shown that centennial ( c. 100 year), tri-decadal (27-32 year), bi-decadal (17-23 year) and decadal (9-13 year) periodicities governed the climate variability in Finland over the last five centuries. Despite the fact that many of the climatic periodicities bore great resemblance to periodicities of solar cycles, little evidence of actual solar influence on Finnish climate was found when the climate proxy records were subjected to linear correlation analysis with sunspot numbers. Highly non-linear response of Northern Fennoscandian climate to solar forcing might be a cause of this result, as well as influence of terrestrial climatic processes (e.g. effect of other forcing factors and internal dynamics of regional climate). Our results show that the presence of internal climate variability at time-scales of solar activity might distort the solar signature in climatic data and complicate its detection. 相似文献
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Hydrology of Dali Lake in central-eastern Inner Mongolia and Holocene East Asian monsoon variability 总被引：12，自引：1，他引：11
Jule Xiao Bin Si Dayou Zhai Shigeru Itoh Zaur Lomtatidze 《Journal of Paleolimnology》2008,40(1):519-528
Lacustrine records from the northern margin of the East Asian monsoon generate a conflicting picture of Holocene monsoonal precipitation change. To seek an integrated view of East Asian monsoon variability during the Holocene, an 8.5-m-long sediment core recovered in the depocenter of Dali Lake in central-eastern Inner Mongolia was analyzed at 1-cm intervals for total organic and inorganic carbon concentrations. The data indicate that Dali Lake reached its highest level during the early Holocene (11,500–7,600 cal yr BP). The middle Holocene (7,600–3,450 cal yr BP) was characterized by dramatic fluctuations in the lake level with three intervals of lower lake stands occurring 6,600–5,850, 5,100–4,850 and 4,450–3,750 cal yr BP, respectively. During the late Holocene (3,450 cal yr BP to present), the lake displayed a general shrinking trend with the lowest levels at three episodes of 3,150–2,650, 1,650–1,150 and 550–200 cal yr BP. We infer that the expansion of the lake during the early Holocene would have resulted from the input of the snow/ice melt, rather than the monsoonal precipitation, in response to the increase in summer solar radiation in the Northern Hemisphere. We also interpret the rise in the lake level since ca. 7,600 cal yr BP as closely related to increased monsoonal precipitation over the lake region resulting from increased temperature and size of the Western Pacific Warm Pool and a westward shifted and strengthened Kuroshio Current in the western Pacific. Moreover, high variability of the East Asian monsoon climate since 7,600 cal yr BP, marked by large fluctuations in the lake level, might have been directly associated with variations in the intensity and frequency of the El Niño-Southern Oscillation (ENSO) events. 相似文献
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毛乌素沙地1969—2009年主要气候因子时间序列小波分析 总被引：6，自引：2，他引：4
采用Morlet复值小波变换法对毛乌素沙地5个气象站点1969—2009年主要气候要素不同时间尺度下的变化周期和突变点进行了分析,并根据主周期预测了未来气温、降水和相对湿度的变化趋势。结果表明:1969—2009年,毛乌素沙地年平均气温呈现出波动上升的趋势,平均上升0.401℃/10a,年降水量和年平均相对湿度的变化趋势不明显;毛乌素沙地年平均气温、年降水量和年平均相对湿度的年际变化过程中存在着多重时间尺度上的复杂嵌套结构,在不同的尺度周期中,表现出不同的冷暖、干湿振荡规律,总体表现为由小尺度无明显规律的剧烈振荡向大尺度有明显规律的振荡变化;目前气候正处于"暖干"向"暖湿"的过渡阶段,且这种暖湿化主要受气候周期性变化的影响。 相似文献
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Based on temperature reconstruction and proxy data from 14 sites in the Northern Hemisphere, this paper focused on comparing the cycles of temperature variations between the Arctic and other areas, including Atlantic, Europe, China, Asia, Pacific, Indian Ocean, and America during the transition from the last Interstade to the Last Glacial Maximum, from the Last Glacial Maximum to megathermal period in Holocene and the transition of the Little Ice Age (LIA) by the methods of Singular Spectrum Analysis (SSA) and Maximum Entropy Spec-trum (MES). The results showed that environmental changes in the Arctic are most similar to that in the North American and better similar to Asia, Atlantic and Pacific, the least similar to Indian Ocean and Europe. The 1500-year oscillation of temperature existed both in Arctic and Europe. 相似文献