中中新世气候适宜期全球变暖背景下亚洲内陆干旱区古气候演化特征及驱动机制

中中新世气候适宜期是新生代全球降温趋势下一次强烈的全球升温事件,其气候状态被认为是未来全球变暖最可能达到的状态。亚洲内陆干旱区是全球典型的中纬度干旱区,其干旱化过程对人类生存环境影响最为深刻、最为直接。在全球变暖背景下,叠加人类活动的影响,干旱区变得更加脆弱,其扩张或变迁都会直接影响人类的生存和可持续发展。探讨亚洲内陆干旱区在中中新世全球气候变暖背景下的气候演化历史,对未来气候变暖模式下干旱区的气候变化预估提供重要参考。本文梳理了亚洲内陆干旱区典型盆地现有中中新世期间古气候演化研究结果,通过环境磁学参数、孢粉、同位素等多种气候代用指标的综合分析,发现在中中新世期间,多数地区呈现湿润化,但开始的时间有所差异,同时,少量地区呈现持续干旱化的现象。另一方面,对中中新世适宜期形成的主控因素依然存在较大争议,有的学者认为哥伦比亚玄武岩喷发是主要因素,有的学者认为构造活动是主要因素。要解决上述争议,需要获取更多具有精确年代控制的高分辨率记录,以确定中中新世升温事件的起始响应时间。通过正确解译气候代用指标,特别是对古气候变化响应最为直接和敏感的孢粉,以及环境磁学参数和地球化学比值等蕴含的古环境信息,厘清各种因素对气候变化造成的影响,揭示亚洲内陆干旱区中中新世气候适宜期气候演化的驱动机制。

末次冰期-间冰期蒙古高原与黄土高原对全球变化的重要贡献

地球环境 -气候系统的长周期变化是随日 -地相对位置的周期性变化而变化的。但是仍有 15 %～ 2 0 %的长周期变化没有得到解释。至于中短周期变化的机制 ,目前的解释仍然是众说纷纭。与北美冰盖动力相关的北大西洋洋面温度一直被认为是这些中短周期变化的调控仪。然而 ,赤道太平洋的长周期厄尔尼诺波动被表明是更为有效的调控仪。由于海洋研究的优势地位 ,陆地的相关研究近 2 0～ 30 a来没有得到足够的重视。实际上 ,陆地下垫面控制的反射率的变化可能更有效地改变地球表面的能量平衡 ,从而导致全球性的变化。中亚的干旱、半干旱区范围的时空变化及其对大气粉尘的贡献很可能在中短周期的全球变化中起着举足轻重的作用 ,因为该区的南界和北界的变幅可达 30 0～ 5 0 0 km。更为重要的是 ,作为地球上最有效的向大气输送粉尘的源区 ,蒙古高原和黄土高原可能很大程度地调控着大气中的 CO2 含量 ,因此全球的温度也受到了调控。这个思路的逻辑是 :干旱、半干旱区向大气输送含铁粉尘 ,此粉尘沉积于海洋 ;这些含铁粉尘控制着浅海的铁化肥供给。铁化肥的供给又控制着浅水中的固氮过程。固氮过程又控制着浅海的植物生产量。植物生产量通过储存碳和沉积碳 (碳酸钙 )来控制大气中的

近50a西北干旱区气候变化趋势及对荒漠化的影响

西北干旱区干旱少雨,生态环境脆弱,土地荒漠化严重。本文根据近1951-2000年的逐月平均气温和月降水量资料研究了我国西北干旱区气候变化趋势,并结合近年来西北干旱区地表径流量变化,分析其对准噶尔盆地、塔里木盆地、河西走廊和柴达木盆地土地荒漠化影响。研究结果表明:(1)近50a西北干旱区气温都升高,变暖最显著的是北疆和柴达木盆地。降水量有增加趋势,其中南疆降水量增加趋势最大。北疆蒸发量有减少趋势外,其他区蒸发量都在增加,尤其南疆蒸发量增加趋势最大。(2)近50a来由于气候变暖,使蒸发量增大,塔克拉马干沙漠、河西走廊沙漠区和柴达木沙漠区的干旱危害加剧,这必然导致沙漠化的易发和其进程的加速。北疆气温升高,降水量增加,而蒸发量减少,有利于古尔班通古特沙漠区沙漠化进程的减缓。(3)气候变化和地表径流量变化有利于准噶尔盆地和塔里木盆地的土地荒漠化逆转,而使河西走廊和柴达木盆地的土地荒漠化发展迅速。

全球变化对我国荒漠化的影响

本文根据当前国内外科学家们对全球变化的研究及＂联合国环境与发展大会＂的决议第１２款，＂荒漠化＂的定义，探讨全球变化对我国土地荒漠化的影响。文中利用我国７００多个气象站点３０年的平均气象资料，采用联合国环境规划署环境监测系统／全球资料数据库方案活动中心以及国际上广泛应用的Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅ计算ＰＥ与气候分类方法，计算和绘制了当ＣＯ_２倍增、气温升高１．５－４．５℃时我国干旱区、半干旱区及半湿润干旱区（Ａｒｉｄ，ｓｅｍｉ－ａｒｉｄａｎｄｄｒｙｓｕｂ－ｈｕｍｉｄａｒｅａｓ）分布变化的图表，同时利用我国北方１６０个气象台站近４０年连续记录的气象资料，进行滑动平均，计算和绘制了干旱、半干旱区的最近４０年来气温变暖及干湿变化的趋势图，分析了在全球变化下如果工业发展和其结构不变的情况下，未来３０－５０年我国土地荒漠化的发展趋势，为我国荒漠化监测预报和防治提供依据和对策。

塔克拉玛干地区干湿波动与全球温度变化关系探讨

塔克拉玛干地区随着青藏高原隆起形成大沙漠以来，一直处于干旱环境，但存在着相对干湿波动，与全球温度变化呈现的冷干－暖湿特征相一致。认为沙漠化事件主要是发生在气候变冷、变干背景下，加上人类活动共同影响所致。历史上古遗址的废弃大多发生在冷干期。

绿洲化——荒漠化与西北干旱区可持续发展

通过对西北地区历史文献和沉积纪录中绿洲化和荒漠化之间变化现象的分析,印证了该地区绿洲化——荒漠化的演变过程,认为其是人类在与自然长期相互作用中形成的必然后果;人类在利用自然的过程中趋于绿洲化、避免荒漠化的唯一道路是协调人地关系、加强区域地理建设,由此才能实现可持续发展目标。

和田河典型站点径流及气象因子变化规律分析

新疆和田河流域环境脆弱,径流极易受气候变化的影响。基于此,通过对和田河典型站点1980-2013年间的数据资料分析得出:同古孜鲁克站年降水量总体呈现明显增加趋势,增加率为18mm/(10a),降水量发生两次突变,1993年突变发生以后年降水量呈现减少趋势,2001年发生第二次突变,突变发生之后降水量呈增加趋势;年平均气温呈0.232℃/(10a)的上升趋势,2007年出现最高气温,最低气温出现在2012年;年日照时数以倾向率为21.5W/(m2·(10a))的速度趋势减少;年径流量以23.5×107 m3/(10a)的速率在增加;径流与前期气温的相关性强于降水。

全球变暖对高原东北侧干旱气候影响的若干事实

应用西北地区 8个代表站 (1979～ 1983年和 1987～ 1991年 ) 10年历年逐月 5 0 0、70 0、85 0hPa的探空资料 ,分析了全球变暖对高原东北侧干旱气候的影响。结果指出 :变暖使该区域夏季风减弱 ,8月偏南风分量减少 ,偏北风分量加强 ;

吉林省半干旱区45年气候变化及基于Hybrid-Maize的玉米品种熟期选择

本研究分析吉林省西部半干旱地区1971~2015年气候要素变化特征,用Hybrid-Maize模型估算该区域品种熟期(GDD)不同玉米品种的产量潜力。结果表明,该区域近45年温度、降水和日照时数年均变化与玉米生长季变化趋势类似,但生长季变幅与年均值变幅差异较大,且生长季时间序列上突变点明显不同,温度和降水具有滞后性,日照时数具有超前性,其中,生长季温度增幅高于全年温度增幅,但突变时间滞后10年;长期年均降水波动性大,而生长季降水较全年呈现明显上升趋势,且2010年以来生长季均为较湿润阶段。生长季日照时数减少比年均减少趋势慢,为其下降速率的40%。以4月30日为适播期,种植密度60 000株/hm^2时,乾安、洮南、前郭推荐熟期相对较长品种(GDD=1656-1672),扶余、镇赉推荐熟期相对较短品种(GDD为1606和1500)。洮南、扶余、前郭玉米R/V值接近1.0,乾安和镇赉R/V超过1.15,利于获得较高产量。