历史文献记录的陇东地区近千年来干湿变化

【摘要】当今,关于过去气候变化问题受到人们的广泛关注,联合国PAGES计划更将近2000年来气候和环境变化列为研究的核心内容之一。近1000年以来,具有全球意义的最明显的气候波动包括“中世纪暖期”、“小冰期”和20世纪变暖,而揭示这些气候事件的具体特征及变化规律,必须建立高分辨率长尺度的古气候变化序列。我国是农业大国,亚洲季风强烈地影响我国的农业生产,季风降水变化关系我国经济发展和社会稳定。因此,探索过去降水、干湿变化历史及其机制,对预测未来气候变化规律及政府部门应对气候灾害、做出科学决策意义重大。历史文献记录的时间准确可靠、地理位置确定和气候要素含义明确,且易于获取,在重建高分辨率气候变化研究中具有独特的优势。本论文中,我们在充分发掘历史文献资料的基础上,采用传统的“早涝五级分类法”重建了陇东地区过去一千年来的干湿变化,有效地弥补了东亚季风边缘区千年尺度上高分辨率干湿序列短缺的科学问题。然而,由于历史原因,史料记载连续性较差,部分年份史料缺失现象普遍,很难建立连续的气候变化序列。树木年轮定年准确、连续性强、分辨率高、对气候变化敏感,在短尺度气候变化研究中与历史文献记录有很多相似之处,可以互相对比检验。这里,我们利用研究区5条树轮宽度序列,与历史文献记录一起恢复重建了西北地区东部近400年以来的帕尔默干旱指数(PDSI)变化,对多种指标集成研究进行简单尝试和有益探讨。我们的研究显示陇东干湿序列和区域内以及中国西北地区其它代用指标重建的降水和干旱序列有较好的一致性。公元960年以来,陇东地区出现了5次大的干旱期和4次湿润期。干旱期为11世纪七八十年代、12世纪三十年代后期到五十年代中期、15世纪六十年代到九十年代初、16世纪八十年代和17世纪二十年代后期到三十年代；湿润期为十世纪80年代到十一世纪初十年、十四世纪初到20年代、十七世纪60年代到80年代和十八世纪20年代到50年代后期。较之单纯依靠树木年轮重建序列,历史文献与树木年轮的集成研究能够克服低估极端干湿事件,以及树木对气候滞后响应的缺陷,重建序列更加准确可信。集合多个树轮年表和多个站点历史文献记录,重建序列能够代表更大区域的干湿变化特征。近400年来,西北地区东部出现了3次严重的干旱时段,分别为1631～1645年、1924～1931年和1990～2003年。持续较长的湿润期有1657～1670年和1848～1759年。功率谱分析发现陇东地区干湿序列存在～114、-16、～9-11以及-2-8年周期变化,分别对应太阳活动的世纪周期和黑子周期,以及北太平洋年代际涛动和北大西洋涛动半周期,以及ENSO周期。遥相关分析显示,近千年来陇东干湿序列在年代际尺度上与PDO正相关,与NAO显著负相关,相关系数达到-0.356。NAO处于正高相位是,陇东地区出现干旱,相反则湿润,其通过控制夏季风的强弱对研究区干湿变化施加影响。
【作者】赵志千；
【导师】勾晓华；
【作者基本信息】兰州大学，自然地理学，2014，硕士
【关键词】陇东地区；历史文献；干湿变化；树木年轮；干旱指数；北大西洋涛动；

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