树轮记录的青藏高原东部过去千年水文气候变化

发布时间：2017-04-21 16:22

  本文关键词：树轮记录的青藏高原东部过去千年水文气候变化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：青藏高原是气候变化敏感区,同时高原东部地区还是长江和黄河等亚洲主要河流的源区,区域气候变化不仅会影响该区域的生态系统,同时也可能会对其他地区的生态生产生活等产生深远影响。因此,研究青藏高原东部地区气候变化,尤其是水文气候等的变化历史具有重大意义。本论文首先在一些区域建立树轮年表重建了径流或干旱的变化,最后基于青藏高原东部地区目前已经发表的树轮年表,对该地区过去千年的干旱变化进行了面域重建与分析。论文的主要结论如下：(1)利用青海省阿尼玛卿山地区祁连圆柏(Juniperus przewalskii)树轮宽度年表,重建了黄河上游过去千年平均流量变化。重建序列中主要丰水期为：AD846-873年、1375年-1400年,主要枯水期为：AD1140-1156年、1295-1309年、1473-1500年、1820～1847年。重建序列中的主要枯水期与都兰、乌兰、德令哈等地树轮资料和其他代用指标记录的干旱期一致。其中15世纪末是过去一千多年以来黄河上游流量最低的时段,该时期青藏高原东北部发生了大范围的干旱现象。(2)利用祁连山东部三个青海云杉(Picea crassifolia)样点的树轮数据,重建了AD1856到2009年期间区域平均帕尔默干旱指数(PDSI)的变化历史。重建序列表明干旱主要出现在1990s、1920s以及1990s末到2000s初。多窗谱分析表明重建序列存在一些显著的年际(2.6年和4.2年)和年代际周期(56.9年)。同对,研究区干旱变化还与赤道东太平洋,印度洋北部,中国东海和大西洋海温显著相关。表明区域气候可能与ENSO,亚洲季风和西风环流等存在一定联系。(3)利用采自祁连山东部地区的祁连圆柏树轮样芯建立了该地区第一个可靠长度达千年的树轮年表(AD1009年至2010年)。该年表与区域6月和7月标准化降水蒸腾指数(SPEI)显著相关,尤其是在短时间尺度上。基于该年表我们重建了区域过去1002年6-7月5个月尺度的SPEI变化。重建序列表明过去1000多年中祁连山东部地区经历了多次几十年尺度的干旱和湿润,包括15世纪的干旱期和自19世纪末以来的持续变湿趋势。本文重建的低频变化与周边地区基于树木年轮数据和其他代用资料的研究基本一致。(4)基于采自岷山北部地区的三个油松(Pinus tabulaeformis)样点树轮宽度资料,我们建立了一个长约两百年(AD1804-2011)的可靠树轮年表,并利用该年表重建了岷县气象站5-8月平均SPEI变化。重建模型解释了校准期间SPEI方差的64.8%,并通过了所有使用的检验参数。重建中的干旱期和湿润期与附近其他地区的干旱或降水量重建基本一致。空间相关研究结果表明,本文重建可以代表中国北方地区的干旱变化。本文重建显示在1990s后期存在严重干旱以及在器测时段存在显著干旱化趋势,这与中国北方地区一致而与西南地区相反。两个区域的不一致可能是由于不同的季风系统控制导致的。(5)利用青藏高原东部地区目前已发表的119条树轮宽度年表序列,采用“点对点”面域气候重建方法,重建了该区域各格点5-7月SPEI的变化历史。高原北部区域格点重建的起始时间大多早于AD1000,而高原南部地区格点的起始时间则多晚于AD1400。重建能够较好反映区域干旱的时空变化特征。大致以32.5°N为界限,高原南北干旱变化存在明显差异。多窗谱分析结果显示高原北部干旱变化序列中存在205年左右的显著周期,同时太阳活动极小期一般对应该区域干旱,小波交叉谱分析也显示干旱变化序列与太阳活动在世纪以上尺度上同相位变化,表明青藏高原东北部干旱变化在世纪以上尺度上可能受太阳活动影响。
【关键词】：青藏高原东部 树木年轮 气候重建 干旱变化 黄河径流
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P467
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 选题依据和研究意义10-11
• 1.2 树轮气候学研究进展11-13
• 1.3 面域气候重建研究方法与进展13-14
• 1.4 区域古气候研究概况14-16
• 1.5 论文研究思路及内容16-18
• 第二章 研究区概况18-22
• 2.1 研究区自然地理概况18-19
• 2.2 区域气候状况19-22
• 第三章 黄河上游过去千年流量的树轮重建与变化特征分析22-32
• 3.1 研究区概况及年表建立23-25
• 3.2 相关分析25-26
• 3.3 黄河上游流量重建26-31
• 本章小结31-32
• 第四章 树轮记录的祁连山东部地区干旱变化32-54
• 4.1 祁连山东部过去154年干旱重建32-41
• 4.1.1 数据与方法32-35
• 4.1.2 树木生长与气候变化关系35-36
• 4.1.3 PDSI重建36-40
• 本节小结40-41
• 4.2 过去1002年祁连山东部干旱重建41-54
• 4.2.1 材料与方法41-45
• 4.2.2 气候响应45-47
• 4.2.3 重建模型校准和检验47-48
• 4.2.4 重建的过去干旱变化历史48-50
• 4.2.5 与周边区域水文气候重建的对比50-53
• 本节小结53-54
• 第五章 岷山北部过去近200年干旱重建54-68
• 5.1 数据与方法55-58
• 5.2 树木生长与气候之间的关系58-59
• 5.3 干旱重建59-67
• 本章小结67-68
• 第六章 树轮记录的青藏高原东部过去千年干旱变化68-88
• 6.1. 数据与方法68-76
• 6.1.1 树轮网络68-70
• 6.1.2 气象数据70-72
• 6.1.3 重建气象要素的确定72-73
• 6.1.4 重建方法73-76
• 6.2 结果与讨论76-86
• 6.2.1 校准和检验结果76-80
• 6.2.2 SPEI重建80-83
• 6.2.3 区域气候变化的可能机制83-86
• 本章小结86-88
• 第七章 结论与展望88-92
• 7.1 结论88-89
• 7.2 问题与展望89-92
• 参考文献92-106
• 在学期间研究成果106-108
• 发表学术论文106-107
• 主持和参加科研项目107-108
• 致谢108

  本文关键词：树轮记录的青藏高原东部过去千年水文气候变化，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：320741