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北极海冰的急剧消融在近年来欧亚大陆频发的低温事件中扮演着关键角色.秋季北极海冰的偏少对应着冬季欧亚大陆的低温天气,然而二者的联系在年代际和年际两种时间尺度上存在显著区别.本文运用1979—2012年哈德莱中心第一套海冰覆盖率(HadISST1)、欧洲中心(ERA_Interim)的2m温度、风场、海平面气压场、高度场等资料,分别研究了年代际和年际时间尺度上前期秋季北极海冰与欧亚冬季气温的联系.结果表明,欧亚和北极地区(0°—160°E,15°N—90°N)的冬季气温具有显著的年代际和年际变化.在年代际尺度上,温度异常分布在21世纪初由北极冷-大陆暖转为北极暖-大陆冷.这一年代际转折与前期秋季整个北极地区的海冰年代际减少联系密切.秋季北极全区海冰年代际偏少对应冬季欧亚大陆中高纬地区的高压异常,有利于北大西洋的暖湿气流北上和北极的冷空气南侵,造成北极暖-大陆冷的温度分布;在年际时间尺度上,温度异常分布主要由第一模态的年际变化部分和第二模态组成,且第一模态包含的年际变率信号也存在显著的年代际变化.年际尺度上全区北极海冰对欧亚冬季气温的影响远不及位于北冰洋西南边缘的巴伦支海、喀拉海和拉普捷夫海西部(30°E—120°E,75°N—85°N)的关键区海冰影响显著.关键区内海冰的偏少会引发冬季的北大西洋涛动负位相,导致北大西洋吹往欧亚大陆的暖湿气流减弱和欧亚大陆中高纬地区的气温偏低. 相似文献
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太湖沉积物重金属和营养盐变化特征及污染历史 总被引：3，自引：1，他引：3
通过对太湖北部开阔湖区沉积岩芯粒度、营养盐、重金属元素等指标的分析,结合硅藻分析结果,讨论了该湖区近100年来沉积环境变化特征、营养演化规律及重金属元素污染历史.结果表明,20世纪20年代前后,流域人为活动方式的改变及强度加大使沉积物特征开始发生变化,沉积物粒度变粗,重金属元素及TP含量减少.20世纪50年代～20世纪70年代末期,受人为污染影响,沉积物及水体TP含量逐渐增加,湖泊处于中等营养水平.20世纪70年代末期以来,沉积物中TOC,TN含量升高,C/N比值增大,沉积物中人为排放的外源有机成分所占比例增加,沉积物及水体中TP含量明显升高,硅藻组合以富营养型种属为主,湖泊水体发生显著富营养化;同期,随着重金属元素人为污染程度的加重,Cu,Mn,Ni,Pb和Zn等元素总量及有效结合态含量升高,并具有一定程度的潜在生物毒性. 相似文献
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高亚洲冰川的近期退缩及其对西北水资源的影响 总被引：38，自引：0，他引：38
近几十年来, 高亚洲冰川在气候变暖的影响下随着冰川物质平衡的持续亏损而不断退缩. 过去10 a是20世纪高亚洲冰川退缩最强烈的时期. 高亚洲冰川退缩的空间特征是: 青藏高原内陆地区退缩幅度最小; 从青藏高原内陆向边缘地区退缩幅度逐渐增大; 在最边缘的藏东南和喀喇昆仑, 冰川退缩幅度最大. 高亚洲冰川退缩对中国西北干旱地区水资源产生重大影响. 利用冰川变化的长度、面积、体积间的比例关系估算的结果和用经验公式估算的结果都说明, 从20世纪90年代开始的冰川退缩导致冰储量减小, 致使西北地区冰川径流量增加5.5%以上. 在冰川融水补给量大的塔里木河, 冰川径流增加量更大. 相似文献
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东北地区过去300年耕地覆盖变化 总被引：15，自引：0，他引：15
人类通过耕作活动对自然植被景观的改变是全球环境变化的重要表现形式之一. 东北地区是过去300年中国人类活动对土地覆盖变化发生重大影响的典型地区, 对于从人类-环境耦合系统的角度看土地覆盖变化及其驱动机制具有重要意义. 采用历史数据订正与多源耕地数据关系模型校核相结合的方法, 重建了东北地区过去300年耕地面积时间序列以及耕地覆盖的空间格局变化, 结果表明: (1) 从变化总趋势来看, 过去300年东北耕地几乎呈指数增长, 增长最为迅速的时期为近100年, 垦殖率由约10%增至20%以上; (2) 从空间格局变化来看, 18世纪中后期之前, 东北三省的开垦区域还主要局限于辽宁省, 19世纪末至20世纪初开垦区域大规模向北扩张, 至20世纪初期, 东北的垦殖北界已达到黑龙江中部; 20世纪东北整体垦殖强度仍不断增大, 但区域差异性逐渐减小, 其中, 20世纪初至30年代和20世纪50年代至80年代高垦殖率区域扩张较明显, 并逐渐形成了3个主要农耕区; 在20世纪30~40年代的吉林省与黑龙江省, 表现出新垦殖区域向森林地区的扩张. 总之, 过去300年东北耕地覆盖的时空变化, 反映出人类通过土地开垦、森林砍伐等生产活动已较大幅度地改变了该区域的自然景观面貌. 相似文献
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树轮记录的陕西中-北部地区1826年以来4-9月温度变化 总被引：3，自引：0，他引：3
通过对陕西黄土高原东南部地区．黄龙山树轮宽度进行研究,重建了陕西中-北部地区1826～2004年4～9月的平均温度变化,重建解释方差为39．3％．重建结果显示：自1826年以来,陕西中．北部地区存在一个高温时段（1928～1933年）和2个低温时段（1883～1888和1938～1942年）．其中,高温时段与20世纪20年代末期发生在中国北方大部分地区的干旱事件时间吻合．尽管在全球增温背景下,重建结果也显示出自20世纪70年代起4—9月平均温度的持续上升,但其仍未超过20世纪20年代末期的温度水平．除了统计检验外,该温度重建结果还得到了研究区旱涝指数和其他树轮研究结果的支持． 相似文献
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太湖表层沉积物重金属元素的来源分析 总被引：38，自引：4，他引：38
根据太湖MS岩芯重金属元素与Al的线性回归分析及元素/Al、V/Al比率散点图变化规律,讨论了太湖沉积物中重金属元素的来源特征。结果表明:20世纪20年代中期以前,重金属元素主要为自然来源;20年代中期—70年代中期,尽管沉积物中Al、Fe、Zn、Mn、V、Cr等重金属元素含量随沉积物粒度变粗而明显下降,但除Hg受到一定程度的人为污染之外,其它重金属元素仍以自然来源为主,物源有所变化;70年代末期以来,沉积物中重金属元素人为污染逐渐加重,Pb、Cu、Zn、Hg、As等元素既有流域母质来源,又受到一定程度的人为污染。 相似文献
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北极大气偶极子异常与冬季北极海冰运动 总被引：5，自引：0，他引：5
依据国际北极月平均浮冰观测资料(1979~1998)、美国国家环境预测中心和国家大气研究中心再分析资料(1960~2002), 研究了一个以前被忽略的大气环流异常——北极大气偶极子结构异常及其与冬季海冰运动的关系. 偶极子结构异常是冬季(10月~ 次年3月)70°N以北月平均海平面气压经验正交分析的第二个模态, 它解释了总方差的13%. 偶极子异常中心之一位于加拿大的北极地区, 另外一个中心位于欧亚大陆北部和西伯利亚边缘海区. 由于大气偶极子异常强的经向性, 它成为驱动北冰洋海冰和冷空气进入巴伦支海、北欧诸海以及北部欧洲的重要机制. 相似文献
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利用1950—2000年逐月观测的热带太平洋海表温度分别驱动NCAR CCM3全球大气环流模式以及该模式耦合SOM(Slab Ocean Model)混合层海洋模式进行长时间积分试验,将两组试验结果相减来研究热带太平洋外海气耦合作用对20世纪70年代中后期东亚夏季风年代际变化的可能影响.模拟结果表明:热带太平洋外的海气耦合作用使得孟加拉湾、南海附近存在反气旋环流异常,导致我国东部存在偏南风异常,从而引起东亚夏季风年代际增强.其中热带印度洋的年代际增暖对东亚夏季风年代际增强有一定影响. 相似文献
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冬季中纬度欧亚大陆在20世纪90年代后表现出明显的变冷趋势,这与近几十年的北极增暖和北极海冰快速融化同时发生,因此许多学者将中纬度极寒天气增多归结为北极增暖和北极海冰减少的影响,但也有些学者认为这两者之间没有关系.因此,中纬度极寒天气事件和北极增暖之间的关系仍是国际大气科学界未解决的难题.事实上,中纬度极寒天气的产生主要与阻塞的维持、位置和移动密切相关.文章通过回顾前人的研究指出,基于阻塞非线性多尺度相互作用(NMI)模型所提出的位涡经向梯度(PVy)可能是解决中纬度极寒天气和北极变化之间最关键的因子.根据NMI模型可以发现, PVy的大小主要反映阻塞的频散性和非线性强弱.研究表明,北极增暖通常会使得PVy减小,而当PVy较小时,阻塞系统有弱频散性和强非线性,因此阻塞能够长时间维持,从而导致欧亚大陆有强的极寒事件发生;但当PVy较大时,即使有北极增暖,阻塞也不容易维持,在这种情况下北极增暖或海冰融化对中纬度极寒事件的影响是弱的.因此,从PVy的大小去看中纬度极寒天气和北极增暖之间的联系也许将是未来该领域的一个主要研究方向. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2016,(2)
分析了珠江口外两个短沉积柱状样的叶蜡正构烷烃单体稳定碳同位素组成(δ~(13)C),讨论了它在揭示年代际尺度上流域环境变化的能力.长链正构烷烃主峰为C_(29)或C_(31),且表现出明显的奇数碳优势,说明这些烷烃主要来自维管束植物的叶蜡.所有的沉积样品中,C_(29)和C_(31)正构烷烃的δ~(13)C值在-28.8‰-31.2‰变化,这与珠江流域以C_3植物为主的陆地生态系统相吻合.两个沉积柱的δ~(13)C时间变化序列是相似的.从20世纪初期到70年代末这段时间都呈现出一个持续减小的趋势.但在随后的大约15年时间里,δ~(13)C值趋势反转,开始不断增大.在校正了大气CO_2浓度上升和δ~(13)Catm下降所带来的影响后,δ~(13)C_(29)记录基本上仍保留了上述变化规律,但在80年代δ~(13)C值的上升趋势表现得更加明显.通过与实测资料比较,我们认为,1980年之前δ~(13)C校正值的轻微减小趋势应该和珠江流域降水量的增加有关,之后的δ~(13)C值上升则很可能是受干旱气候条件以及人为森林砍伐的影响.因此,我们的结果表明,埋藏于珠江口外沉积物中的叶蜡正构烷烃可以很好地反映该流域在过去一个世纪里的气候变化和人类活动情况. 相似文献
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20世纪前、中期中国农林土地利用变化及驱动因素分析 总被引：7，自引：2，他引：7
综合采集20世纪前、中期全国多种宝贵的土地利用数据, 特别是早期的一些土地利用资料, 利用聚类分析方法将中国大陆部分省区按土地利用变化差异分为7个区: 东北区、华北区、西北及黄土高原区、东南沿海区、西南区、青藏高原区和蒙新区, 分别对各区的农林土地利用, 即耕地、林地的时空变化进行了分析. 结果表明, 大部分地区耕地面积有较为明显的增加趋势, 20世纪50~60年代, 各区的耕地面积增加较多, 最大年增长率为2.63%, 区域差异较大; 20世纪前、中期林地面积以1949年为界, 此前总体下降、此后有一定的增加趋势. 有林地面积也呈现比较明显的区域差别, 70年代后期多数地区林地面积减小严重. 20世纪前、中期土地利用变化是自然和社会经济条件综合作用的结果, 但是人口增加、粮食生产、政府政策变更等社会经济因素的影响更大, 自然灾害也是土地利用变化的重要因素. 相似文献
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基于近代湖泊水量(水位、水深和面积)记录,对近50 a中国东部和西部湖区水量的空间变化趋势进行半定量研究.结果表明:整体上看,20世纪80年代以前,东部湖区水量呈现波动变化而西部湖区水量基本趋于减少;80年代以后东部和西部湖区水量均表现为不同程度的增加.其中,20世纪50年代,东部和西部湖区水量状况基本相似,均保持高湖面特征.20世纪60年代,东部湖区水量有所减少但幅度不明显,而西部湖区以中高水量为主.20世纪70年代,不同区域湖泊基本都保持中湖面特征.20世纪80年代,东部湖区水量呈增加趋势而西部湖区水量相对70年代略有减少.20世纪90年代,东部和西部湖区水量均表现为增加趋势.进一步研究发现,最近50 a来中国不同区域湖泊水量发生变化除了气候因素的驱动外,人类活动的影响也是不可忽视的. 相似文献
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利用1993~2004年SSM/I被动微波辐射仪反演的雪深资料,1996~2004年NOAA/AVHRR可见光和红外反演的积雪覆盖面积资料,1966~2003年藏北地区6个地面台站的积雪观测资料来检验卫星资料的可用性,并研究近年来藏北积雪的时空分布和影响因素.结果表明,SSM/I, NOAA/AVHRR和实际观测的积雪资料具一致性.从积雪时间变化看：季节尺度上,藏北地区秋冬季积雪迅速增加,但春季(3~5月)融雪速度不快,呈现正反馈特征;年际尺度上,藏北地区20世纪60年代末期起积雪开始减少,80年代积雪增加,90年代起到2003年积雪总体上减少,呈现出减少—增加—减少趋势.采用小波分析发现积雪振荡周期存在着一个准2~3年,准9年和13年的周期,从20世纪70年代初到90年代中期还有一个5年的周期.积雪空间上看,藏北地区积雪主要集中在东部地区,该区每个冬春年积雪覆盖旬数超过15旬,显著高于西部少雪区,大部分积雪集中在4900~5600 m的高度左右;藏北高原积雪变动的显著区位于藏北中东部的安多和聂荣地区.利用藏北地区1966~2003年的地面温度和降水资料建立回归方程模拟年累积雪日,结果表明模拟值与实测值之间的相关系数达0.74.积雪时空分布受温度、降水等因子影响明显.1998~2003年藏北积雪的减少与全球变暖有关,但降水的减少可能是导致近年来藏北积雪减少的更主要因素. 相似文献
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亚北极白令海近百年海洋环境变化 总被引：4，自引：2，他引：4
采用210Pb方法对亚北极白令海B2~9岩芯样进行定年, 获得分辨率以10年等级变化的100来年(1890~1999年)连续海洋沉积环境序列. 该岩芯样检出众多的分子化石, 正构烷烃、类异戊二烯、脂肪酸和甾醇等. 利用这些精细分子C27, C28, C29甾醇及分子组合特征Pr/Ph, SC+22/SC−21, CPI, C18:2/C18:0并结合有机碳含量变化, 重建100年以来亚北极海洋环境变化史. 结果表明过去的100年以来北极经历了两次较强的气候变暖事件(7.5~5.5 cm和3.0~0.0 cm, 对应时间段约1920~1950, 1980~1999年), 随之陆源物质减少, 海洋自生源增长而沉积环境呈氧化状态. 还经历了两次短暂的降温事件(8.0 cm和4.0~3.0 cm, 对应时间段1910和1970~1980年), 随之陆源物质增加, 海洋自生源相应减少, 沉积环境呈弱还原状态. 同时揭示了这两种冷与暖变化过程与北极区域性和全球性变化有直接关系. 相似文献
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在厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件的后期,热带印度洋海表温度(SST)会呈现海盆尺度一致增暖或冷却的分布,被称为印度洋海盆模态(IOBM).近几年的研究表明,IOBM是热带印度洋SST年际变化最主要的模态,影响了从印度洋到西太平洋及周边区域的气候.对西印度洋塞舌尔群岛(Seychelles)近148年的珊瑚氧同位素(δ18O)资料的再研究表明,该珊瑚δ18O能非常好地指示西印度洋局地SST的季节变化和长期变化,且能够表征热带印度洋海盆尺度SST的年际变化.进一步的研究显示δ18O所表征的IOBM具有3~7年的年际变化周期,并受年代际变化的调制.通过与全球海温资料的相关分析发现,该珊瑚δ18O信号滞后热带太平洋SST变化约5个月,在ENSO盛期次年春季相关达到最大.其空间分布显示塞舌尔群岛位于IOBM模态的关键海区,能够用来表征IOBM以及ENSO对印度洋的大气遥相关效应.这表明塞舌尔群岛的珊瑚氧同位素序列可以作为IOBM代用指数,用以研究印度洋气候的长期变化. 相似文献
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青藏高原是我国现代构造活动和地震活动最强烈的地区,自有地震记录以来,在高原内记录到多达18次8级以上巨大地震和100余次7~7.9级地震,它们均发生在喜马拉雅板块边界构造带和板内断块区及其次级断块的边界活动构造带上.自1900年有地震仪器记录以来,青藏高原曾经历了3次地震活动丛集高潮,即1920-1937年,1947-1976年和1995-现在.在每次地震活动丛集期都形成以8级地震为核心的7级以上地震活动系列,它们分别是20世纪20-30年代的海原-古浪地震系列、50-70年代察隅-当雄地震系列和20世纪末期以来昆仑-汶川地震系列.每一个地震系列都有自己的主体活动区,最新的昆仑-汶川地震系列的主体活动区为巴颜喀喇断块.青藏高原地震活动高潮与全球Mw≥8.0巨大地震活动高潮紧密相关,昆仑-汶川地震系列与自2001年至今的全球最新地震活动高潮相对应,它们反映了两者的动力学联系.经过详细对比研究认为,它们至今均仍在延续之中,全球板块边界构造带8~9级地震和板内大陆断块区的7~8级地震都仍在连续发生.研究了全球和区域地震活动的相关关系及青藏高原地震活动的时空分布特征,指出了该区当前地震活动的总体形势,评价了其近期地震危险性,提出了加强地震监测的建议. 相似文献
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采用树轮稳定碳同位素重建贺兰山1890年以来夏季(6~8月)气温 总被引：29，自引：0，他引：29
贺兰山油松稳定碳同位素分析结果表明, 当年6~8月的平均气温越高, 树轮a-纤维素中的d13C值则越高; 反之, 6~8月的平均气温越低, δ13C值越低. 在此基础上, 采用转换函数对贺兰山地区夏季6~8月气温进行了模拟重建, 重建序列的解释方差为34.9% (F = 15.01, p<0.001). 中国夏季(6~8月)的最高气温时段(20世纪20年代后期至30年代)在重建序列中被证实. 同时1910年以来贺兰山地区夏季气温与热带太平洋海温遥相对应, 尤其是1920年前后、1947年前后的极端低温时段与热带太平洋海温的冷气候态非常一致. 表明贺兰山地区气候信号不仅含有区域特征, 同时也受全球大尺度气候变化的影响. 功率谱分析表明, 贺兰山地区夏季(6~8月)气温存在2.56~2.63 a的准周期. 相似文献
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北冰洋考察区海-气CO2的分布特征和通量研究 总被引：1，自引：2，他引：1
利用中国首次北极科学考察中走航观测所获得的北冰洋考察区海-气CO2分压及相关资料, 分析研究了考察区夏季大气和表层海水中CO2分压的分布特征, 首次用实测的海-气CO2资料于多种方法估算了考察区夏季海-气CO2的通量. 结果表明考察区夏季大气中CO2分压(Pa)的测值范围在(352~370)×10-6 CO2·Air-1(单位下同)之间, 平均为358, 平面上具有波因特来的北部海域较高, 其余海域分布较均匀的分布特征; 夏季表层海水中CO2分压(Pw)测值在98~580之间, 极值之差竟达472, 平均值为242, 比相应的分压(Pa)低116, 呈现西低东高、北低南高的平面分布特征, 并与研究区浮游生物、冰况、水温和环流状况有密切关系. 估算结果表明, 各种计算方法所估算出的碳通量F的平面分布趋势相似, 除考察区东部海域为大气CO2的弱源区外, 大部分海域都为大气CO2的汇区或强汇区, 但它们的值却有较大差异, 平均值在6.57(Liss法)至26.32 mg CO2·m-2·h-1(14C法)之间, 最大与最小值之间相差约4倍, 大约分别是全球平均值的2~10倍; 若以Wannikhof系数估算, 本海域的平均碳通量则是Takahashi, Feely等人在本海域模拟估算值的2倍左右. 相似文献
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自20世纪70年代开展地震地电观测研究以来,我国已积累了不少的震前地电异常震例.这些异常变化既有趋势的,也有短临剧烈的变化.无论是70年代唐山,澜沧一耿马地震,还是近年印尼,汶川强震,都获得了较多的观测资料. 相似文献