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《地球科学进展》2015,(12)
依据观测/再分析资料及过去2 000年中国区域温度重建资料,对通用地球系统模式(CESM)近2 000年模拟温度进行时空变化的对比分析,检验模式对中国区域温度的模拟性能。结果表明,模拟温度较好地体现了中国区域年平均温度的空间分布型态以及近半个世纪以来的上升趋势;也较好地模拟出了过去2 000年重建资料反映的中国区域平均温度的年代际变化特征;在百年尺度上,模拟的中国区域温度的波动变化与重建资料也基本一致,但华中及青藏地区模拟与重建有所差异。模拟的中国区域平均温度均显示了0—540年、800—1250年和1901—2000年3个暖期,551—721年和1400—1850年2个冷期,与重建结果具有一定的差异。这可能与模式的分辨率、外强迫条件、次网格过程的参数化方案等不确定性有关。 相似文献
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利用全球海气耦合气候模式ECHO-G的近千年连续积分资料,选取与降水关系较好的东亚夏季风指数,对不同气候特征时期的东亚环流及季风影响因子进行了探讨.结果表明用海陆热力差异定义的东亚夏季风指数Isun在年际尺度上较好地体现了长江流域及华北地区降水的变化,而利用850 hPa纬向风场定义的指数Iwang在年代际尺度上较好地体现了长江流域的降水变化.从不同气候特征时期的环流来看,中世纪暖期夏季风最强,东亚大陆降水明显偏多,现代暖期夏季风较之有所减弱,而小冰期则是夏季风最弱的时期,东亚大陆的降水明显偏少.不同气候特征时期夏季风指数与海温的相关表明,ENSO事件对东亚夏季风的影响在现代暖期有所增强,而与外部强迫因子的相关揭示出中世纪暖期有效太阳辐射变化是影响东亚夏季风变化的主要因子,现代暖期则是温室气体对夏季风的影响更重要. 相似文献
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中国近500年来的气候模拟与重建资料对比 总被引：4，自引：0，他引：4
介绍了利用全球海气耦合气候模式ECHO G进行的小冰期以来的长时间积分气候模拟试验，并与中国区域温度重建资料作对比。共做了2个模拟试验：控制试验和真实强迫试验。首先将模拟结果与器测资料作对比，验证该模式模拟中国气候的能力；然后将模拟结果与中国10个区域重建的500年温度序列进行比较分析。均值、方差及EOF分析表明，对于1550年至今的时段，除了东北、新疆、西南地区外，其它地区模拟与重建序列的相关性尚好，相关的置信度超过90％；而对于1760年以来的时期，除了华南、西北、西南地区外，其它地区二者较为一致，相关的置信度均超过90％，表明气候模式ECHO G能捕捉到中国大部分地区温度的趋势及低频变化特征，也说明上述强迫条件是近500年来气候变化的主要控制因子。然而模拟的温度距平的空间差异性比重建资料的小，对于年代际、年际等短时间尺度的温度变化模拟与重建结果的吻合度较差。误差来自于重建和模拟两个方面。在重建资料方面，需要提高代用资料的代表性、精确性和可靠性；在模拟方面，应提高各强迫条件序列的精确性，同时应引入更多的强迫因子，如下垫面植被及工业气溶胶等。这样从两方面努力，才能更深入地刻划和认识中国历史气候演变及其成因机制问题。 相似文献
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利用ECHOG海气耦合气候模式模拟的中国东部过去近1000年的降水资料,通过经验正交函数分解方法得到了中国东部夏季降水分布的主要空间型态： 华北和华南地区与长江中下游地区反位相,即华北和华南地区降水多(少)时长江中下游地区降水少(多)。对31年滑动平均后3种空间分布型的时间系数进行Morlet小波分析和功率谱分析发现,3个地区均存在准60年的年代际振荡周期,长江中下游和华南地区均存在准200年的百年际振荡周期,华南地区还存在120年和80年的变化周期。全球海温场与3个地区夏季降水31年滑动平均后的相关分析表明,在40°～70°S,170°～60°W海域海温与华北和长江中下游地区夏季降水负相关,与华南地区夏季降水正相关除该区外的南北半球(30°～60°)中高纬海域海温与华北和长江中下游地区夏季降水正相关、与华南地区夏季降水负相关,说明在年代际和百年际时间尺度上,中高纬海域海温是影响长江中下游地区和华南地区夏季降水反相的主要因子之一。最后通过对太阳常数、火山活动等外强迫因子与中国东部夏季降水的功率谱分析发现： 中国东部夏季降水的年代际与百年际变化周期大都与外强迫因子的变化周期一致,说明外强迫因子,尤其是太阳常数和火山活动的变化是影响中国东部夏季降水年代际和百年际振荡的主要原因。 相似文献
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近千年全球气候变化的长积分模拟试验 总被引：5，自引：2，他引：3
近千年全球气候变化的长积分模拟试验是全球气候模拟研究的新领域,它不仅将现代器测资料与过去代用指标序列进行了有机的衔接,而且对过去百年和年代际尺度的气候变化可进行动力学解释,探讨其主要控制因素及其导致的区域响应差异。由于这类长积分模拟对计算机技术和气候模式本身的要求较高,目前能进行这类研究的国家为数不多。重点介绍了德国马普气象研究所的全球海气耦合气候模式ECHO G,以及利用该模式进行的千年长积分模拟试验结果。首先,应用全球120年的器测资料对模拟结果进行了检验,论证了该模型较强的气候模拟能力;其次,根据全球地表2 m气温的千年模拟结果,揭示了中世纪暖期—小冰期—20世纪暖期三段式气候变化时段,然后讨论了中世纪暖期和小冰期鼎盛期全球及中国的温度分布特点;最后根据对各控制因子的拟合分析与比较,初步揭示了近千年来的温度变化主要受太阳有效辐射的变化控制,而温室气体含量的增加对100年来温度的快速上升起着主导作用。
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利用地球系统模式CESM的过去1500年气候模拟试验结果,分析了中世纪暖期和现代暖期中国区域温度和降水变化特征的异同,并对形成原因进行了初步探讨.研究表明:中国的温度变化在中世纪暖期和现代暖期有着显著的区域差异,且年代际变化特征亦不尽相同.现代暖期的温度存在一个明显的年代际突变,这一突变是由温室气体含量的变化引起的,且现代暖期温度变化的空间格局受人为因子影响较大.中世纪暖期温度变化的空间格局主要受太阳辐射变化的影响,其次是土地利用/覆盖和火山活动.中国的降水变化在两个增暖期其时空格局较类似,其主要模态均体现为西部与东部反相,华南与华北反相.影响降水变化空间格局的因子较复杂,各外强迫因子的作用互补. 相似文献
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超长系列的降水资料是分析气候变化和预估未来区域水安全形势的重要支撑,但目前观测资料只有几十年时间尺度,利用相关历史文献资料进行系列重建是延长现有观测资料的主要手段。基于《中国近五百年旱涝分布图集》和1959年以来实测降水资料,重建1470—2019年中国东部季风区的长序列降水数据,分析近550 a以来区域降水变化规律,剖析气候自然变异规律和人为气候变化对历史降水的影响,并通过CMIP6中等分辨率气候系统模式下的4种情景降水数据预估未来降水变化趋势。研究表明:①东部季风区降水年际分布不均,有明显的丰枯变化,1470—1691年整体处于枯水期,1692—1924年处于丰水期,1925年至今处于枯水期,存在准181 a周期;② 1991年后人为气候变化的影响已经显现,海河、黄河下游和长江流域部分降水倾向率发生显著变化,东部季风区总体降水增加趋势加快;③在未来气候变化情景下多年平均降水量较基准期（1961—1990年）显著增加,季节性变化加大,区域旱涝风险加剧。由于未来气候情景的不确定性,未来降水趋势预测的可信度尚未可知,需要进一步增强风险分析。 相似文献
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通过两种新方法分析了无锡站降水年际变化的突变性、周期性等特征,揭示了旱涝演化的自然规律。研究表明,1934、1978、2013年是我国近现代气候突变的临界点,这是旱涝演化的自然选择;无锡站年际降水的观测历史可分成四个特征不同的时段,每个时段节点对应的都是一次气候突变;气候突变会改变年际降水序列的一致性,分段法研究可以大幅度降低模拟难度、提高预测效率。发现并确认了3个气候突变点,实现了超长缺测中断期(13a)旱涝趋势的精确插补,完成了无锡站近百年降雨序列的周期性分析与旱涝趋势预测模拟,研究成果改变了近现代气候历史无法细分的现状。 相似文献
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Yarrow Axford Camilla S. Andresen John T. Andrews Simon T. Belt Áslaug Geirsdóttir Guillaume Massé Gifford H. Miller Sædís Ólafsdóttir Lindsay L. Vare 《第四纪科学杂志》2011,26(6):645-656
Geochemical, mineralogical and biological indicators preserved in sediments are widely used to reconstruct past climate change, but proxies differ in the degree to which their utility as climate indicators has been validated via laboratory experiments, modern spatial calibrations, or down‐core comparisons with instrumental climate data. Multi‐proxy studies provide another means of evaluating interpretations of proxies. This paper presents a multi‐proxy assessment comparing 19 sub‐centennially resolved late Holocene proxy records, covering the period 300–1900 AD, from seven Icelandic marine and lacustrine core sites. We employ simple statistical comparisons between proxy reconstructions to evaluate their correlations over time and, ultimately, their utility as proxies for regional climate. Proxies examined include oxygen isotopic composition of benthic and planktonic foraminifera, abundance of the sea‐ice biomarker IP25, allochthonous quartz in marine sediments (a proxy for drift ice around Iceland), marine carbonate abundance, total organic carbon concentration, chironomid assemblages, lacustrine biogenic silica and carbon/nitrogen ratios in lake sediments. Most of the examined proxy records, including temperature and sea‐ice proxies, correlate strongly with each other over multi‐centennial timescales, and thus do appear to record changes in regional climate. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Holocene temperature proxy records are commonly used in quantitative synthesis and model-data comparisons. However, comparing correlations between time series from records collected in proximity to one another with the expected correlations based on climate model simulations indicates either regional or noisy climate signals in Holocene temperature proxy records. In this study, we evaluate the consistency of spatial correlations present in Holocene proxy records with those found in data from the Last Glacial Maximum (LGM). Specifically, we predict correlations expected in LGM proxy records if the only difference to Holocene correlations would be due to more time uncertainty and more climate variability in the LGM. We compare this simple prediction to the actual correlation structure in the LGM proxy records. We found that time series data of ice-core stable isotope records and planktonic foraminifera Mg/Ca ratios were consistent between the Holocene and LGM periods, while time series of Uk'37 proxy records were not as we found no correlation between nearby LGM records. Our results support the finding of highly regional or noisy marine proxy records in the compilation analysed here and suggest the need for further studies on the role of climate proxies and the processes of climate signal recording and preservation. 相似文献
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山地冰川平衡线高度作为气候变化代用指标的讨论 总被引：2，自引：1，他引：1
对以平衡线高度作为气候变化代用指标的理论依据进行了讨论,依据天山乌鲁木齐河源1号冰川的大量观测资料,建立和完善现代冰川平衡线高度与气候统计关系,从传统方法以区域范围内气候因子为参数改造为以冰川范围内气候因子为参数,通过检验认为改造后的公式比较合理.将公式外推到小冰期第二次冰进时的1号冰川,并运用侧碛垄最大高度法确定了小冰期第二次冰进时冰川的平衡线高度,给出了该次冰进时气候条件的半定量推算结果.证明利用山地冰川平衡线高度作为气候变化的代用指标,并且对气候状况进行半定量推断是可行的. 相似文献
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Using results from coupled climate model simulations of the 8.2 ka climate event that produced a cold period over Greenland in agreement with the reconstructed cooling from ice cores, we investigate the typical pattern of climate anomalies (fingerprint) to provide a framework for the interpretation of global proxy data for the 8.2 ka climate event. For this purpose we developed an analysis method that isolates the forced temperature response and provides information on spatial variations in magnitude, timing and duration that characterise the detectable climate event in proxy archives. Our analysis shows that delays in the temperature response to the freshwater forcing are present, mostly in the order of decades (30 a over central Greenland). The North Atlantic Ocean initially cools in response to the freshwater perturbation, followed in certain parts by a warm response. This delay, occurring more than 200 a after the freshwater pulse, hints at an overshoot in the recovery from the freshwater perturbation. The South Atlantic and the Southern Ocean show a warm response reflecting the bipolar seesaw effect. The duration of the simulated event varies for different areas, and the highest probability of recording the event in proxy archives is in the North Atlantic Ocean area north of 40° N. Our results may facilitate the interpretation of proxy archives recording the 8.2 ka event, as they show that timing and duration cannot be assumed to correspond with the timing and duration of the event as recorded in Greenland ice cores. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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本文试图介绍发生在非冰期,主要是全新世的突然气候变化研究所取得的进展,包括山地冰川和深海沉积物所记录的全新世突然气候变化,季风和干旱气候突然变化,以及突然气候变化与太阳变化的关系。太阳变化对整个全新世气候变化的影响似乎正愈来愈明晰起来。 相似文献
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M. Bini G. Zanchetta E. Regattieri I. Isola R. N. Drysdale F. Fabiani S. Genovesi J. C. Hellstrom 《第四纪科学杂志》2020,35(6):791-802
Study of the climate in the Mediterranean basin during different historical periods has taken on a particular importance, particularly regarding its role (together with other factors) in the evolution of human settlement patterns. Although the Roman age is traditionally considered a period with a favourable climate, recent studies have revealed considerable complexity in terms of regional climate variations. In this paper, we compare the hydrological change from speleothem proxy records with flood reconstructions from archaeological sites for Northern Tuscany (central Italy). We identify a period of oscillating climatic conditions culminating in a multidecadal dry event during the 1st century bc , followed by a century of increased precipitation at the beginning of the Roman Empire and subsequently a return to drier conditions in the 2nd century ad. The period of rainfall increase documented by the speleothems agrees with both the archaeological flood record as well as historical flood data available for the Tiber River, ca. 300 km to the south. These data also suggest a return to wetter conditions following the 3nd and 4rd centuries ad. 相似文献
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大兴安岭地处季风气候的尾闾区,是一个研究全球变化的关键区域.但由于该地区古气候代用指标(树轮、孢粉、石笋等)获取比较困难,历史文献也缺乏,使得古气候研究受到了限制.本研究通过大兴安岭北部的漠河县满归镇附近一个厚88 cm的泥炭剖面的孢粉记录,根据831个表土样品的花粉数据和附近90个气象台站30年的地面观测数据,运用现代类比法( Modern Analogue Technique,简称MAT)重建了该地区过去2100年的年均温(Tann)、年降水量(Pann)、 1月均温(Tjan)和7月均温(Tjuly),结果表明Tann和Tjan的波动达到2. 4℃, Tjuly的波动为1. 7℃, Pann波动为28. 2 mm.该地区的气候变化分为3个阶段:阶段Ⅰ(150 BC^850 A.D.)温度和降水量相对较低,年均温比现代30年均值低约0. 5℃;阶段Ⅱ(850~1300 A.D.)以温度升高-降低的波动为特征,升温在1070~1170 A. D.期间最明显,年均温比现代 30 年平均值高 0. 2℃,这一时期相当于欧洲中世纪气候异常期( the Medieval Climate Anomaly,简称MCA);阶段Ⅲ(1300~2000 A.D.)早期(1300~1900 A.D.)以气温较低为特征,这一时期相当于小冰期(the Little Ice Age,简称LIA),年均温比现代30年平均值低0. 8℃,晚期(1900~2000 A.D.)呈现升温的趋势. 相似文献