怒江上游河谷川西云杉树轮宽度指示的气候水文变化

使用树轮年代学的研究方法,对采自青藏高原怒江上游河谷川西云杉进行研究,建立了1761-2016年的树轮宽度年表。通过对树轮差值年表与1960-2016年间的气候数据进行相关普查,发现树轮差值年表与区域上一年8月到当年6月的月降水量相关性最强,相关系数达0. 655。利用该年表重建了研究区过去171年(1846-2016年)上一年8月到当年6月的月降水量变化,经相关检验,降水重建具有较好的可信性。经分析,重建序列中存在3个极端干旱年和4个极端湿润年;研究区经历了5次湿润期和5个干旱期,其中最长湿润期间为1890-1913年,最长干旱期间为1914-1948年;该降水重建序列存在1. 9～2. 0年、2. 3年、2. 5～2. 6年、2. 7～2. 8年的准周期变化;空间相关分析表明该重建序列能够表征研究区大范围的降水量变化;另外,流域水文变化和树木生长变化存在联系,说明怒江上游河谷川西云杉径向生长不仅仅包含了降水信号,而且同时包含了水文信号。     

树轮记录的吕梁山北段1923年以来3—4月平均最高气温变化

基于吕梁山北段管涔山地区华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）样芯资料，建立树轮宽度标准年表（STD），利用Pearson相关分析方法得出3—4月平均最高气温是研究区树木径向生长的主控气候因子（R=0.509,P<0.05）。借助一阶线性回归方程模拟构建近百年来管涔山地区3—4月平均最高气温的变化过程，同时应用逐一剔除法对重建方程进行交叉检验，验证回归方程的稳定性和可靠性。对重建气温序列温度变化分析可知，管涔山地区过去近百年有两个暖期和三个冷期分布，暖期为1932—1945年和1957—1970年；冷期为1946—1956年，1971—1983年和1993—2010年。基于Morlet小波分析对重建气温序列周期分析可知，存在3～5 a、10～13 a、22～33 a、40～45 a的周期分布特征，厄尔尼诺-南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO）现象和太阳黑子活动是其周期变化驱动因子。大尺度空间相关分析可知，重建气温序列对俄罗斯中东部、日本北部、中国中东部等大范围地区的温度变化具有很好的空间代表性。研究结果进一步...     

利用树轮重建玛纳斯河流域过去289 a降水变化

利用采自天山北坡中部玛纳斯河流域的树轮样本,建立了玛纳斯河流域合成的区域标准化年表。树轮-气候响应分析表明,玛纳斯河流域树木径向生长的主要限制性因子是上年7月至当年6月降水量。进一步利用该年表重建了玛纳斯河流域过去289 a的降水变化。历史降水变化特征分析表明,过去289 a的降水经历6干6湿的阶段变化,并存在着1810、1823、1824、1885、1910、1944、1945年和1977年8个干旱年;具有2.0~2.4 a、3.3~3.8 a、17.4 a、48.0 a和64.0 a变化准周期,并在1780年前后发生了由少到多的突变,在1807年前后与1830年前后发生了由多到少的突变;重建的过去289 a玛纳斯河流域降水变化与天山山区历史气候变化序列有较好的一致性,并且能够代表新疆北部和中亚大部分区域历史降水变化。     

新疆伊犁地区夏季平均最高气温的重建和分析

根据采自伊犁地区天山的树木年轮样本,建立了该地区的树轮年表。通过单相关普查发现,自回归树轮年表序列与夏季(6~8月)的平均最高气温呈明显的负相关关系。并且具有明确的树木生理学意义。利用新源上限(XNAUt 1)、巩留下限(GUt 1)和特克斯上限(TUt 1)3个自回归树轮年表序列,可较好地重建伊犁天山东部在该时段的月平均最高气温。经交叉检验可知,所得重建方程是稳定可靠的,重建的温度序列是可信的。通过分析发现:伊犁天山东部300年来夏季月平均最高气温大致经历了8个偏暖阶段和8个偏冷阶段;具有2.9,3.4,4,49.5,58,59,68年的变化准周期;存在5次气温突变:1729-1733年、1867-1871年、1929-1934年前后气温由高向低突变;1841-1846年、1903-1906年前后气温由低向高突变。     

宁夏山区小麦产量变化特征及其对气候变化的响应

利用宁夏山区各气象站1957～2002年的气候资料及同期小麦产量资料,分析了宁夏中部干旱带和南部山区小麦产量和气候要素的周期性变化特征以及小麦产量与气候要素的关系.采用常用的墨西哥帽小波(Mexican Hat)函数,分别对宁夏中部干旱带和南部山区小麦单产气候产量和气候要素时间序列进行了小波分析,分高、提取了小麦单产气象产量和气候要素时间序列的波动周期,并进行了相关性分析.结果表明:1954～2002年,宁夏中部干旱带小麦单产在波动中增长.气候产量与5月份降水量有明显的正相关.中部干旱带小麦气候产量具有4年左右、8年左右和16年左右的周期振荡,且以8年左右的周期最为显著.5月份降水量有4年左右、8年左右、16年左右和32年左右4个时间尺度的振荡周期,以8年左右、16年左右和32年左右的周期性振荡最强.气候产量和5月份降水量在4年和8年的振荡周期上有同位相,相关性达到显著水平.宁夏南部山区小麦单产在波动中稳步增长.气候产量与5月份降水量有明显的正相关,与5月份平均气温有明显的反相关.宁夏南部山区小麦气候产量有4年左右和8年左右的周期振荡,以4年左右的周期性振荡最强.5月份降水量有4年左右、8年左右、16年左右和32年左右4个时间尺度的振荡周期,以8年左右、16年左右和32年左右的周期性振荡最强;5月份平均气温存在着8年左右和16年左右2个时间尺度的振荡周期,以16年左右的周期性振荡最强.气候产量与5月份降水量4年和8年的振荡周期上具有明显的同位相,与5月份平均气温8年的振荡周期有明显反位相.气候变化对宁夏南部山区及宁夏中部干旱带小麦产量具有明显的影响.     

新疆霍城地区树轮年表的建立及气候意义

通过对霍城地区5个树轮年表多项统计特征参数的对比,表明差值树轮年表对气候变化研究具有应用潜力.在5个差值树轮年表中,阿里比萨依和霍尔果斯年表包含了较多的气候信息.将5个差值树轮年表与附近的霍城和霍尔果斯气象站1960-2005年逐月降水和气温资料进行相关普查.结果发现:2个低海拔树轮差值年表的平均年表与2站当年5月降水呈正相关,且相关性好;而3个上树线树轮差值年表的平均年表与2站上年12月的平均气温呈正相关,且相关性好,其正相关均具有明显的树木生理学意义.对代表性较好的阿里比萨依差值树轮年表进行31年滑动平均发现,其年轮指数具有6高5低的阶段性变化,其变化与伊犁河1818-1990年的丰枯变化具有较好的一致性.     

用树木年轮重建阿勒泰西部5～9月365年来的月平均气温序列

根据新疆阿勒泰西部地区5个采点的树木年轮样本,建立了该地区的树轮年表。通过相关普查发现,自回归年表序列与该地区当年5~9月的月平均气温存在明显的正相关关系,且具有树木生理学意义。用沙勒哈(t 1),吉克音(t,t 2)3个树轮自回归年表序列,可较好地重建该地区365年来当年5~9月的月平均气温,且经过交叉检验表明重建方程稳定可靠。通过分析发现,阿勒泰西部地区365年来的重建月平均气温序列具有5个偏冷阶段和5个偏暖阶段,并且具有13~14年和7年的显著冷暖变化准周期。重建月平均气温序列在1684,1706,1746,1767,1802,1839,1859,1881,1909年和1949年前后发生过突变。     

新疆石河子地区降水量变化特征分析

根据石河子地区4个区域(石河子市,莫索湾垦区,下野地垦区,安集海垦区)1959-2006年的年均降水量资料,利用Mann-Kendall秩次相关检验和时间序列的线性趋势检验得到:石河子地区的年际降水量总体呈上升趋势,但该趋势在0.05水平上不显著;通过Morlet小波变换对石河子地区降水量进行了多时间尺度的周期性变化分析和趋势预测,结果表明:石河子市,安集海,下野地,莫索湾垦区分别在15a,16a,14a,16a的中心时间尺度上存在约4个主周期,6a,5a,6a,6a的时间尺度上存在约9个次周期;2006年后的一段时间内石河子地区降水量可能呈下降趋势,经过2a左右以后该区将进入降水量的偏少期,并将有5年左右的持续时间。     

树轮记录的阿尔泰山北部PDSI指数变化及其对额尔齐斯河径流变化影响

相关分析揭示阿尔泰山北部低海拔山地的西伯利亚落叶松树轮年表与帕尔默干旱指数(PDSI)之间存在显著相关。因此,文中利用该树轮年表重建了阿尔泰山北部过去251年来1-8月的PDSI指数变化,方差解释量达43.4%。该PDSI指数重建序列与周边地区PDSI指数的变化趋势比较一致,并能够表征额尔齐斯河径流变化。重建结果揭示了19世纪末期极端干旱阶段和自20世纪末期以来暖湿化的减缓。同时,研究还揭示来自北冰洋水汽和西风强度变化对于研究区干湿变化起着关键性作用。     

树轮记录的过去517a博州中东部年平均最低气温变化

利用采自博州中东部山区上树线JPK采样点的雪岭云杉树轮样本,分析了其年表特征及对气候响应。结果表明:采样点树轮宽度标准化年表与博乐和精河气象站上年12月至当年11月平均最低气温具有很好的正相关关系。用JPK采点树轮宽度标准化年表序列,重建了博州中东部地区年平均最低气温,相关系数0.586,方差解释量达34.3%(调整自由度后为33.0%)。过去517年来,博州中东部地区平均最低气温变化存在7个偏冷阶段和7个偏暖阶段。重建序列具有3a、3.8a和5a左右的准周期,并且在1568年前后、1667年前后、1708年前后、1734年前后和1845年前后发生了突变。