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全球变暖背景下中亚干旱区降水变化特征及其空间差异 总被引：2，自引：0，他引：2
依据Climatic Research Unit（CRU）1930～2009年间的最新0.5°×0.5°网格点的月均降水量序列,本文分析了中亚干旱区近80年来的降水变化特征及其区域差异.结果发现,近80年来主要受西风环流控制的中亚干旱区年降水整体上表现出增加趋势,年降水中以冬季降水的增加趋势最明显（0.7mm/10a）.中亚干旱区近80年来的降水变化存在空间差异,可划分为五个降水变化区域（Ⅰ-哈萨克斯坦西区,Ⅱ-哈萨克斯坦东区,Ⅲ-中亚平原区,Ⅳ-吉尔吉斯斯坦区,Ⅴ-伊朗高原区）,根据年降水分布模式以45°N为界划分为两类：研究区北部的两个区（Ⅰ和Ⅱ区）四季降水较均匀,南部的三个区均以春、冬季降水为主（占全年降水的60%～82%）.在降水变化趋势上,除了中亚干旱区西南（Ⅴ区）在近80年来有微弱的减少趋势外,其他四区均表现为增加趋势,尤以干旱区西部的Ⅰ区和Ⅲ区降水增加显著.近80年来降水增加或者减少的趋势主要取决于冬季的变化趋势.研究还发现,中亚干旱区降水存在较明显的年际变化, 中亚干旱区及其各分区都具有2～3 a的显著周期,南部三区（Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ区）还存在5～6 a的显著周期,在此基础上都具有3～4个阶段性的变化趋势.最近一次趋势性变化开始于20世纪70年代中后期,研究区降水更多的表现出区域的差异性.近80年来,中亚干旱区降水对全球变暖的响应复杂,西风环流变化可能是影响中亚干旱区降水变化的主要因素. 相似文献
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新疆博斯腾湖记录的亚洲内陆干旱区小冰期湿润气候研究 总被引：10，自引：1，他引：10
利用中国内陆干旱区最大淡水湖泊博斯腾湖中心的钻孔岩芯, 在137Cs, 210Pb和AMS 14C测年基础上, 对湖泊岩芯孢粉组合、碳酸盐含量和粒度等多指标进行了分析. 结果发现, 近1000年来, 内陆干旱区气候变化经历了3个主要阶段, 1000~1500 AD干旱、1500~1900 AD湿润和1900 AD以来的再次变干, 近千年来在几百年尺度上的气候变化组合以暖干和冷湿为主. 在公元1500~1900年的小冰期期间, 多种代用指标均出现显著变化, 孢粉蒿藜比显著增大, 碳酸盐含量明显降低, 而粒度明显偏粗, 说明博斯腾湖流域降水增加, 气候比今湿润, 这与近百年来全球变暖条件下内陆干旱区出现的暖干气候形成显著对照. 亚洲内陆冰芯、湖泊、河流、树轮、沙漠等记录均记录了西风环流显著影响区较为湿润的小冰期气候, 出现明显的冷湿气候组合, 博斯腾湖岩芯记录的湿润小冰期气候具有代表性. 西风环流影响区湿润小冰期气候可能是全球性普遍降温导致有效湿度增加和因北大西洋涛动负异常而导致的西风影响区降水增加两个因素共同作用的结果. 相似文献
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中东亚干旱区全新世气候变化的西风模式—以湖泊研究为例 总被引：8，自引：2，他引：6
综述了亚洲中部干旱区湖泊研究的古气候记录.发现湖泊记录的全新世有效湿度在大框架上具有一致性变化.据此,选择了其中年代可靠、代用指标湿度意义明确、时间分辨率较高的8个地点的记录,半定量地集成了中东亚干旱区全新世期间湿度的变化.结果表明,亚洲内陆干旱区全新世气候变化具有较清晰的阶段性变化,大约8cal kaBP以前的早全新世气候干旱,8-4cal kaBP的中全新世气候湿润,从距今5-6cal kaBP以来湿润程度逐步降低到晚全新世,但晚全新世比早全新世湿润.内陆干旱区的全新世湿度变化框架与最新获得的亚洲季风变化模式存在较大差异,因此推论出,北大西洋海洋表面的温度变化可能是中东亚干旱区湿度的主要影响因素. 相似文献
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湖泊沉积的碳同位素组成因可记录地质历史时期C_3/C_4植被等环境变化信息,被广泛用于陆地生态系统和全球环境变化研究,在中国西北干旱区湖泊古环境研究中也广为应用.近年来,进一步深入研究的成果,为湖泊碳同位素地球化学所反映的环境意义注入了新的信息,使得我们需要从多方面考虑湖泊碳同位素在环境变化示踪研究中的解释.文章总结了过去几十年来西北干旱区湖泊碳同位素的研究结果,讨论可能存在的湖泊沉积物碳同位素变化机制问题,为更好地将碳同位素地球化学应用于湖泊环境变化研究提供参考. 相似文献
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新疆博斯腾湖沉积物粒度的古环境意义初探 总被引：3，自引：0，他引：3
湖泊沉积物的粒度分析是一种研究古环境变化常用的手段,但是其环境意义具有多解性,尤其是沙（荒）漠干旱区的湖泊沉积物粒度变化,代表的是沙尘天气的多寡强弱还是其它环境因素的变化值得细致研究。在对我国最大的内陆淡水湖—新疆博斯腾湖的沉积物短岩芯进行了^210Pbex,^137Cs定年的基础上,对近50多年沉积物的粒度进行分析,结果表明平均粒径与粗颗粒含量与区域最大河流—开都河大山口站的最大一天洪量、洪峰流量、天山巴音布鲁克站年降水量、湖泊水位变化以及湖泊附近焉耆站3-6月风力强度变化记录等环境因素对比发现,湖泊中部沉积物中粗颗粒含量变化主要反映的是入湖河流径流量、区域洪水强度及频率、山地降水,而并不反映大风天气或者湖泊水位的变化。对其近千年沉积岩芯的多指标分析结果表明,即使在数百年时间尺度上,博斯腾湖沉积物粒度的环境意义依然与十年时间尺度上一致。 相似文献
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全新世轨道-千年-百年-年代际尺度上中纬度亚洲内陆干旱区的湿度/降水变化与东亚季风区呈现出错/反位相的变化,简称为中纬度内陆干旱区气候变化的"西风模态",但至今对气候变化"西风模态"的适用空间范围及其影响因子缺乏深入研究.针对整个中纬度欧亚大陆(30°~60°N,0°~130°E),使用1960~2010年GPCC,CRU和CPC三个降水数据集的逐月降水资料,分别对冬、夏季降水的年际、年代际信号进行EOF分析,发现现代气候背景下的降水变化"西风模态"在夏季年代际尺度表现最为显著,亚洲中部内陆干旱区部分区域的年代际夏季降水与其东部的中纬度东亚季风区和西部的地中海周边地区均呈现出相反变化的空间格局,在中纬度欧亚大陆表现出"-+-"的空间变化模态.据此划分出气候变化"西风模态"核心区域,即西部以里海(约50°E)为界,东部到河西走廊西界(约90°E),南北界限与亚洲中部干旱区南北界线吻合(约36°~54°N),整体相当于中亚和中国新疆干旱区,本文将其命名为"西风模态核心区".依据逐月NCEP/NCAR再分析数据,探讨了亚洲中部干旱区气候变化"西风模态"的成因,发现其不但与中纬度大气环流的纬向波动传播及印度夏季风降水异常之间的共同作用有直接联系,而且与大西洋多年代际振荡(AMO)也密切相关. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2020,(8)
流域内的水量平衡可以通过单个湖泊的水位波动体现,而区域湖泊水位的一致性波动则可以反映区域有效水分的变化.以往的研究主要通过分析湖泊沉积物的多代用指标来重建过去的有效水分,缺少对区域有效水分变化的定量研究.本研究基于瞬态气候演变模型、湖泊能量平衡模型及湖泊水量平衡模型,以构建的虚拟湖泊为载体,进行东亚及中亚地区全新世以来有效水分变化的连续模拟实验.使用的虚拟湖泊水位、面积、水深、盐度与实际区域的湖泊状况并不相同,但能够通过假设来估算区域有效水分的相对变化.此外,还对不同地理区域有效水分变化的驱动机制进行了探讨.研究结果表明:中国北方全新世以来有效水分的逐渐降低主要受到长波和短波辐射导致的蒸发增加,以及夏季太阳辐射降低导致的降水减少的共同影响;青藏高原和中亚南部全新世以来有效水分的降低主要受控于亚洲夏季风的减弱而造成的降水减少;而西风环流增强导致的降水逐渐增多是中亚北部全新世晚期有效水分增加的原因. 相似文献
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亚洲干旱半干旱区占据北半球中纬度的大片区域,其主体是中东亚干旱半干旱区,该区域降水稀少、生态环境脆弱,对全球气候变化响应敏感.中东亚干旱半干旱区东部处于东亚季风区的边缘,受西风环流和季风环流的共同影响;中部和西部主要处于西风带气候区,为西风环流所控制.研究大气环流对中东亚干旱半干旱区气候的影响,对于认识和预测该区域的气候具有重要意义.基于近年来国内外学者针对大气环流对亚洲中、东部干旱半干旱区气候影响的研究,文章进行了系统回顾和总结.已有研究表明,大气环流对中东亚干旱半干旱区的气候具有不可忽视的影响.在强夏季风年,中国西北地区东南部受东亚夏季风影响,水汽通量显著增加,降水偏多;而弱夏季风年则相反,随着东亚夏季风的减弱,季风边缘的半干旱区气候呈现变干趋势;南亚季风的加强则使得更多的水汽输送至亚洲干旱半干旱区;高原夏季风与中亚地区夏季降水呈显著的正相关关系,而与中国华北地区、蒙古地区的夏季降水呈负相关.西风指数与中东亚干旱区的气温有显著的正相关关系,西风环流的变化可能是影响中亚干旱区降水变化的主要因素. 相似文献
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土地利用/覆被变化对明晰气候变化和人类活动对湖泊水环境的影响有重要作用.以北方典型农牧交错的岱海流域为研究对象,基于遥感解译技术、马尔可夫转移矩阵、综合污染指数法等方法,对2000-2018年岱海流域土地利用/覆被和湖泊水质的变化进行分析,并结合冗余分析法和计量分析模型探究长时间序列尺度下土地利用/覆被变化对湖泊水质的影响.结果表明:近20年来,岱海流域的土地利用/覆被类型以耕地和草地为主,其变化特征主要是草地和林地转化为耕地,水域转化为季节性河流,岱海转化为内陆滩涂、沼泽草地和灌丛沼泽;岱海湖泊水质因子高锰酸盐指数、五日生化需氧量、总磷和总氮浓度存在不同程度的超标现象;岱海、湿地、林地对水质具有积极的改善作用,耕地、草地、建设用地是加剧水质污染的主要原因.该研究为岱海湖泊流域土地资源合理利用、湖泊水质改善和生态保护提供了一定的科学理论依据. 相似文献
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在全球气候变暖和极端气候事件增加的背景下,流域水文循环过程受到的影响越来越强烈,导致湖泊水位变化表现出复杂的时空特征。而泛北极地区是地球上湖泊数量与面积分布最为集中的区域之一,该地区湖泊对气候变化响应非常敏感。因此,了解这些湖泊近期水文变化特征十分必要。本研究共搜集了36个泛北极大型湖泊(>500 km2)基于遥感或站点观测的近20年水位数据,分析其时空变化特征。本文使用线性回归模型来估算湖泊水位的变化趋势,进而利用皮尔逊相关分析了其主要水文影响变量和大气环流机制,并运用Mann-Kendall突变检验法探讨了水位突变的原因。结果表明,泛北极湖泊的水位整体上呈现不同程度上升(平均速率为0.013 m/a),有23个(64%)湖泊的水位呈上升趋势;研究湖泊中有10个通过90%统计显著性检验。其中,水位上升速率最大的湖泊是位于哈萨克斯坦的腾吉兹湖,上升速率为0.078 m/a。泛北极湖泊水位的波动主要与径流有关,有19个(53%)湖泊的水位波动与径流的增加更为相关;相比而言,位于亚洲的极地湖泊水位的上升与流域蒸发的降低显著相关,尤其是库苏古尔湖。从区域大气环流影响来看,泛北极湖泊水位变化主要与厄尔尼诺-南方涛动有关,其次是北极涛动和北大西洋涛动。本研究有助于加深对泛北极湖泊近20年水位变化规律及气候影响特征的科学理解。 相似文献
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全球变化下青藏高原湖泊在地表水循环中的作用 总被引：2，自引：2，他引：0
青藏高原是地球上最重要的高海拔地区之一,对全球变化具有敏感响应.青藏高原作为"亚洲水塔",其地表水资源及其变化对高原本身及周边地区的经济社会发展具有重要的影响.然而,在气候变暖的情况下,构成高原地表水资源的各个组分,如冰川、湖泊、河流、降水等水体的相变及其转化却鲜为人知.湖泊是青藏高原地表水体相变和水循环的关键环节.湖泊面积、水位和水量对西风和印度季风的降水变化非常敏感,但湖泊面积和水量变化在不同区域和时段的响应也不尽相同.湖泊水温对气候变暖具有明显响应,湖泊水温和水下温跃层深度的变化能够对水—气的热量交换具有明显影响,从而影响了区域蒸发和降水等水循环过程.由于湖泊水量增加,高原中部色林错地区湖泊盐度自1970s以来普遍下降.根据60多个湖泊实地监测建立的遥感反演模型研究发现,2000—2019年湖泊透明度普遍升高.对不同补给类型的大湖水量平衡监测发现,影响湖泊变化的气象和水文要素具有较大差异.在目前的暖湿气候条件下,青藏高原的湖泊将会持续扩张.为了深入认识湖泊变化在青藏高原区域水循环和气候变化中的作用,需要全面了解湖泊水量赋存及连续的时间序列变化,需要深入了解湖泊理化参数变化及对湖泊大气之间热量交换的影响,需要更多来自大湖流域的综合连续观测数据. 相似文献
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Heterogeneous change patterns of water level for inland lakes in High Mountain Asia derived from multi‐mission satellite altimetry 
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下载免费PDF全文 High‐altitude inland lakes in High Mountain Asia (HMA) are key indicators to climate change and variability as a result of mostly closed watersheds and minimal disturbance by human activities. However, examination of the spatial and temporal pattern of lake changes, especially for water‐level variations, is usually limited by poor accessibility of most lakes. Recently, satellite altimeters have demonstrated their potential to monitor water level changes of terrestrial water bodies including lakes and rivers. By combining multiple satellite altimetry data provided by the Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS) and Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) instrument on the NASA Ice, Cloud and land Elevation satellite (ICESat), this study examined water level changes of typical lakes in HMA at a longer timescale (in the 1990s and 2000s) compared with earlier studies on Tibetan lakes. Cross‐evaluation of the radar altimetry data from LEGOS and laser altimetry data from ICESat/GLAS shows that they were in good agreement in depicting inter‐annual, seasonal and abrupt changes of lake level. The long‐term altimetry measurements reveal that water‐level changes of the 18 lakes showed remarkable spatial and temporal patterns that were characterized by different trends, onsets of rapid rises and magnitudes of inter‐annual variations for different lakes. During the study period, lakes in the central and northern HMA (15 lakes) showed a general growth tendency, while lakes in South Tibet (three lakes) showed significant shrinking tendency. Lakes in Central Tibet experienced rapid and stable water‐level rises around mid‐1990s followed by slowing growth rates after 2006. In contrast, the water‐level rises of lakes in the northern and north‐eastern Tibetan Plateau were characterized by abrupt increases in specific years rather than gradual growth. Meteorological data based on station observations indicate that the annual changes of water level showed strongly correlated with precipitation and evaporation but may not evidently related to the glacier melting induced by global warming. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Li Yu Zhang Yuxin Zhang Xinzhong Ye Wangting Xu Lingmei Han Qin Li Yichan Liu Hebin Peng Simin 《中国科学:地球科学(英文版)》2020,63(8):1161-1175
The fluctuation of a single lake level is a comprehensive reflection of water balance within the basin, while the regional consistent fluctuations of lake level can indicate the change of regional effective moisture. Previous researches were mainly focused on reconstructing effective moisture by multiproxy analyses of lake sediments. We carried out a series of experiments, including a transient climate evolution model, a lake energy balance model and a lake water balance model to simulate continuous Holocene effective moisture change represented by variability of virtual lake level in East and Central Asia.The virtual lake level, area, water depth and salinity are not equivalent to actual values, but we estimated relative changes of the regional effective moisture. We also explored the driving mechanisms of effective moisture change in different geographical regions. Our results indicated that gradually falling effective moisture during the Holocene in northern China was due to the combined effects of high lake evaporation caused by longwave and shortwave radiation, and low precipitation caused by reductions of summer solar insolation. A decline in effective moisture through the Holocene in the Tibetan Plateau and southern Central Asia resulted from decreased precipitation because of the weakening of the Asian summer monsoon. Increased precipitation induced by the strengthening of the westerly circulation contributed to the effective moisture rise during the Holocene in northern Central Asia. 相似文献
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Min Chen Joel C. Rowland Cathy J. Wilson Garrett L. Altmann Steven P. Brumby 《水文研究》2014,28(3):837-852
To better understand the linkage between lake area change, permafrost conditions and intra‐annual and inter‐annual variability in climate, we explored the temporal and spatial patterns of lake area changes for a 422 382‐ha study area within Yukon Flats, Alaska using Landsat images of 17 dates between 1984 and 2009. Only closed basin lakes were used in this study. Among the 3529 lakes greater than 1 ha, closed basin lakes accounted for 65% by number and 50% by area. A multiple linear regression model was built to quantify the temporal change in total lake area with consideration of its intra‐annual and inter‐annual variability. The results showed that 80.7% of lake area variability was attributed to intra‐annual and inter‐annual variability in local water balance and mean temperature since snowmelt (interpreted as a proxy for seasonal thaw depth). Another 14.3% was associated with long‐term change. Among 2280 lakes, 350 lakes shrank, and 103 lakes expanded. The lakes with similar change trends formed distinct clusters, so did the lakes with similar short term intra‐annual and inter‐annual variability. By analysing potential factors driving lake area changes including evaporation, precipitation, indicators for regional permafrost change, and flooding, we found that ice‐jam flooding events were the most likely explanation for the observed temporal pattern. In addition to changes in the frequency of ice jam flooding events, the observed changes of individual lakes may be influenced by local variability in permafrost distributions and/or degradation. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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1973-2010年巴丹吉林沙漠腹地湖泊面积空间变化的遥感分析 总被引：5，自引：3，他引：2
利用1973、1990、2000、2010年4个时期遥感影像数据,提取并统计了1973-1990、1990-2000、2000-2010、1973-2010年4个时期湖泊面积变化信息,分析了巴丹吉林沙漠湖泊面积变化的空间特征.结果表明,湖泊数量与面积整体表现为减小,同时也存在湖泊面积增大与湖泊新增;1973-2010年间,沙漠腹地共干涸19个湖泊、新增7个湖泊,43个湖泊萎缩、6个湖泊扩张,26个湖泊面积基本保持稳定;从湖泊面积的空间变化看,面积减小的湖泊在整个湖泊区域均有分布,面积增大的湖泊较多分布于研究区东侧,且多在中东部区域外围,面积减小剧烈的湖泊在空间上有聚集分布的态势;湖泊面积变化量在整个空间上并没有表现出显著的正相关关系.湖泊面积变化所表现的空间特征可能由于不同湖泊区域补给来源不同或不同湖泊补给方式存在差异造成的. 相似文献
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冰川融水通过热量、水、物质传输对山地冰冻圈冰湖水文效应产生影响，引起广泛关注.本文从山地冰冻圈冰湖的水量、物理化学性质、生物等方面系统总结冰川融水对冰湖水文效应的影响.冰川融水被冰湖滞留能在一定程度上延缓区域冰川水资源的亏损，但也直接导致了潜在危险性冰湖数量和危险程度增大.冰川融水对冰湖物理性质的影响主要表现在降低湖水温度、影响透明度/浊度、改变湖水密度、造成湖水热力分层现象等方面，对冰湖化学性质的影响主要表现在增加湖水中的氮素、溶解有机物、持久性有机污染物、各类离子和重金属等，进而影响冰湖生物的分布、组成、结构和功能.深入系统地开展冰川融水及其变化对冰湖水文效应研究，对冰川水文与水资源、山地冰冻圈生态环境研究具有重要意义. 相似文献
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车尔臣河下游自1989年改道以来,河道北边形成若干小湖,使台特玛湖-康拉克地区的水域格局发生了很大变化.干涸30多年的台特玛湖,随着自2000年起塔里木河下游应急生态输水工程的实施开始形成大片水域,且水域面积呈扩大趋势.2002年车尔臣河改道结束后康拉克地区的湖泊格局基本形成,而台特玛湖地区的水域则继续大幅变化.本文在1972-2012年102期遥感影像及其相关辅助数据基础上进行各项定量分析,详细描述台特玛湖-康拉克地区的水域变化过程,总结变化趋势,试图找出变化主导因素.笔者认为台特玛湖-康拉克地区的湖泊水域景观格局变化自1970s-2000年主要受车尔臣河径流量年际变化的控制,而21世纪以来则主要受塔里木河下游应急生态输水工程措施的影响. 相似文献
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湖泊水情遥感研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
湖泊作为最直接的淡水资源之一,在人类的生产、生活各方面都占据至关重要的地位.受到全球气候变化与人类活动的影响,湖泊正在发生急剧变化,因而有必要对其进行快速、准确的时空变化监测,从而为水资源管理与保护、未来气候变化预警提供依据.遥感技术的产生与发展为大范围、实时动态的湖泊变化监测提供了难得的契机,它克服了人类对湖泊实地考察的局限性.本文对现有国内外湖泊水情遥感监测技术与方法进行了综合梳理,主要综述了国内外在湖泊水域范围提取、湖泊水位提取、湖泊水量估算、流域水文过程等方面的遥感研究进展情况,重点总结了该领域近年来提出的新方法和新技术.最后,结合当前遥感技术的发展,对未来遥感在湖泊动态变化监测中的应用潜力和趋势进行了简要论述,并对多源遥感数据融合与云计算平台的结合在地表水体连续变化监测中的应用进行了展望. 相似文献