青藏高原多年冻土区典型高寒草地生物量对气候变化的响应 青藏高原多年冻土区典型高寒草地生物量对气候变化的响应

多年冻土区冻土生态系统对气候变化极其敏感,利用在长江黄河源区实测的高寒草甸和高寒草原植被生物量数据以及青藏高原降水、气温以及地温等的空间分布规律,建立了长江黄河源区高寒草甸与高寒草原等主要高寒生态系统地上与地下现存生物量对气候要素变化的多元回归模型.预测分析表明：如果未来10 a气温增加0.44℃.（10a）^-1,在降水量不变的情况下,高寒草甸和高寒草原地上生物量分别递减2.7%和2.4%,如果同时降水量小幅度增加8 mm.（10a）^-1,则地上生物量可基本保持现状水平略有减少;在气温增加2.2℃.（10a）^-1,在降水量不变的情况下,高寒草甸和高寒草原地上生物量年分别平均减少达6.8%和4.6%,如果同期降水量增加12 mm.（10a）^-1,高寒草甸地上生物量可基本维持现状水平略有增加,而高寒草原地上生物量则递增5.2%.高寒草原植被地上生物量对气候增暖的响应幅度显著小于高寒草甸,而对降水增加的响应程度大于高寒草甸.明确高寒草地植被生物量随气候变化的演变趋势,对于青藏高原生态环境保护和研究气候变化对青藏高原生态系统碳循环和河源区水循环的影响具有重要意义.     

不同规模山谷冰川及其径流对气候变化的响应过程

以天山伊犁河流域为背景,通过冰川动力模型模拟,研究了统计意义上不同规模冰川及其径流对气候变化的响应过程的差异性.结果表明,不同规模冰川对气候变化的敏感性有较大差异,冰川径流变化与气候的变化亦不一致.在气温变暖、冰川退缩的过程中,冰川径流有一个增大的过程,冰川径流的峰值大小和出现时间取决于冰川大小和升温速率.根据径流峰值出现时间与升温过程的一致与否,提出冰川径流增大的临界升温速度概念.     

长江源区冰川对气候变化的响应

长江源区是青藏高原冰川分布集中的地区之一,冰川总面积达1276.02km².研究表明,该区属于青藏高原升温幅度最大的地区之一,到2050年气温将比1961—1990年平均气温高出2.3~2.7℃,降水增加1%~33%.基于冰川编目资料,采用有关对长江源区未来50a内的气温和降水预测数据,应用冰川系统对气候响应的模型,对该区未来50a内冰川变化趋势进行预测.结果表明:到2010年、2030年、2050年该区冰川面积平均将减少3.2%、6.9%和11.6%;冰川径流平均将增加20.4%、26%和28.5%;零平衡线上升值为14m、30m和50m左右.最后,针对气候变化的不确定性,对预测结果的不确定性进行了探讨.     

青藏高原冰川演变与生态地质环境响应

利用青藏高原现代冰川雪线的遥感调查与监测结果,对青藏高原40多年来由于现代冰川雪线的变化而引发的水资源、冻土、荒漠化、湿地、湖泊、地质灾害、海平面上升以及地震等生态地质环境问题进行了分析,并对可能产生的生态环境和气候问题进行了初步探讨.     

青藏高原多年冻土区典型高寒草地生物量对气候变化的响应

多年冻土区冻土生态系统对气候变化极其敏感,利用在长江黄河源区实测的高寒草甸和高寒草原植被生物量数据以及青藏高原降水、气温以及地温等的空间分布规律,建立了长江黄河源区高寒草甸与高寒草原等主要高寒生态系统地上与地下现存生物量对气候要素变化的多元回归模型.预测分析表明:如果未来10 a气温增加0.44℃·(10a)^-1,在降水量不变的情况下,高寒草甸和高寒草原地上生物量分别递减2.7%和2.4%,如果同时降水量小幅度增加8 mm·(10a)^-1,则地上生物量可基本保持现状水平略有减少;在气温增加2.2℃·(10a)^-1,在降水量不变的情况下,高寒草甸和高寒草原地上生物量年分别平均减少达6.8%和4.6%,如果同期降水量增加12 mm·(10a)^-1,高寒草甸地上生物量可基本维持现状水平略有增加,而高寒草原地上生物量则递增5.2%.高寒草原植被地上生物量对气候增暖的响应幅度显著小于高寒草甸,而对降水增加的响应程度大于高寒草甸.明确高寒草地植被生物量随气候变化的演变趋势,对于青藏高原生态环境保护和研究气候变化对青藏高原生态系统碳循环和河源区水循环的影响具有重要意义.     

我国大陆型山地冰川对气候变化的响应

以乌鲁木齐河源１号冰川、唐古拉山冬克玛底冰川和祁连山“七一”冰川为例,着重探讨青藏高原冰川变化的能量机制．得到了在不同气候变化情景下,冰川平衡线对气候因子波动的响应值,并预测未来气候变化对青藏高原冰川物质平衡过程的影响．文中所选取的３条冰川中,以１号冰川对气候变化的响应最为强烈,而“七一”冰川以其独特的能量交换特征,对气候因子波动的响应相当迟缓,从而在全球山地冰川普遍缩小规模的背景下,该冰川处于相对较为稳定的状态．     

青藏高原内陆水系冰川粒雪线与中值高度趋势面的绘制与主要特征

本选用中国冰川目录数据库中的青藏高原内陆水系冰川粒雪线、中值高度和地理坐标资料，利用计算机绘图方法，绘制出冰川粒支线、中值高度在空间的变化趋势，以便全面认识该地区的冰川发育特征。     

青藏高原及周边石冰川识别、冰储量及动力学过程研究进展

青藏高原及周边分布着数量众多的石冰川,因其独特的蓄水功能和气候响应特征,不仅影响区域潜在的固态水资源,还增加了相应灾害发生的风险,受到越来越多的关注。当前,对石冰川识别、冰储量估算及其动力学过程模拟的探讨还较为缺乏,导致无法准确评估广大无资料或缺资料地区的石冰川变化及其气候响应特征。在系统梳理青藏高原及周边石冰川分布特征的基础上,综合回顾和总结了石冰川识别方法、冰储量估算方法、动力学过程及其模拟的研究进展。受观测数据缺乏和方法不确定性等问题的限制,当前青藏高原及周边石冰川编目、识别和冰储量估算精度仍面临诸多挑战。展望未来,应深入认识气候—石冰川动力学过程的相互作用机制,强化天—空—地多层次、多角度和多手段的石冰川监测,集成人工智能和新观测技术的石冰川识别和冰储量估算方法,准确评估气候变化条件下青藏高原及周边石冰川变化、未来趋势及其影响,进而服务于青藏高原及周边区域社会经济可持续发展。     

青藏高原多年冻土活动层厚度对气候变化的响应

活动层厚度变化将会对多年冻土区生态系统、地气间能水平衡和碳循环等产生重要影响。利用Stefan公式模拟了1981-2010年青藏高原多年冻土区活动层厚度的分布和空间变化特征。结果表明：多年冻土区活动层厚度平均为2.39 m,活动层厚度在羌塘盆地最小,在多年冻土区边缘、祁连山、西昆仑山、念青唐古拉山活动层厚度较大。在气候变化条件下,青藏高原多年冻土区活动层厚度呈整体增大趋势,在1981-2010年,活动层厚度的变化量为-1.54~2.24 m,变化率为-5.90~10.13 cm·a^-1,平均每年变化1.29 cm。活动层增厚趋势与年平均气温增大的趋势基本一致,这说明气候变化对活动层厚度变化有很大的影响。     

青藏高原第四纪冰川作用及其气候响应的讨论

关于青藏高原和周边山地第四纪冰川作用及其气候响应存在不同观点。一些学者认为老冰期主要发生在氧同位素奇数阶段; MIS 3和早全新世存在规模较大的冰川前进; 南亚季风对青藏高原冰川作用起主导作用(水汽驱动)。另一些学者则认为青藏高原冰川作用主要对应于氧同位素偶数阶段; 冰川发育是构造隆升-冰期气候耦合的产物(低温驱动)。本文基于现有的陆地生成宇宙核素(TCN)和光释光(OSL)等年代结果总结了不同时间尺度和不同类型冰川波动与气候变化历史的对比, 并对几个关键的争议问题做了讨论。结果表明, 在不同类型冰川区和不同时间尺度下, 冰川作用在湿润期和低温期都有可能发生, 但总体上主要与低温相对应。青藏高原冰川对气温的响应似乎更为敏感。MIS 3冰进规模较大可能是降水较多结合冷期(或冷事件)降温所致, 显示了印度季风降水和气温波动对高原冰川的共同作用。早全新世冰进也与印度季风和北半球冷事件关系密切。目前的测年数据还没有推翻"冰期发生在氧同位素偶数阶段"这种传统认识。当前急需更多精确的数字定年工作, 以不断更新对青藏高原冰期时代及其气候响应机制的了解。     

植被净初级生产力模型估算及其对气候变化的响应研究进展

近年来随着遥感和地理信息系统技术的广泛应用,植被净初级生产力研究经历了从小范围的传统测量阶段到大范围的模型估算阶段的重要转变,并参与全球变化研究。其研究手段和研究内容大大拓宽,在植被净初级生产力模型估算以及对气候变化（如温度、降水、ＣＯ₂浓度等）的响应等方面的研究取得了可喜的进展。     

青藏高原地区过去2000年来的气候变化

依据冰芯、树轮、沉积物分析和冰川波动等各单点古气候代用资料,以及重建的综合温度变化曲线,分析了近 2000年青藏高原温度变化的整体性和区域性特征。全青藏高原综合温度曲线显示中世纪暖期（1150-1400年）、小冰期（1400-1900年）以及公元 3～5世纪冷期的存在。青藏高原温度变化具有明显的区域性特征。在 9～11世纪,青藏高原东北部以温暖为特征,而青藏高原南部和西部表现为寒冷。青藏高原南部和西部分别于1150-1400年（此时段在高原东北部表现为弱暖期）和1250-1500年经历了气候变暖。与中国东部文献记录的最新综合研究结果比较,高原东北部与中国东部的温度变化最为一致。而且,许多重大气候事件,如1100-1150年、1500-1550年、1650-1700年和1800-1850年的冷事件在高原和中国东部同时出现,而后 3次冷期与小冰期期间中国西部发生的冰川前进相匹配。     

层次分析法在青藏高原中西部航磁异常分类及找矿预测中的应用

层次分析是一种将难于定量化的复杂问题,逐层分解为一系列可定量化的简单问题,进而进行求解的数学方法。在青藏高原中西部航磁概查研究工作中,用层次分析法筛选局部异常,划分找矿远景区,取得了较好效果。     

青藏高原及邻区大地水准面异常场源结构

以青藏高原及邻区地形、地震层析成像、沉积层底面、Moho面及岩石层底面资料为基础 ,讨论了由地形起伏、地球内部各界面以及物质密度不均匀引起的大地水准面异常的计算方法 ,正演计算出青藏高原及邻区岩石圈内部物质不均匀产生的大地水准面异常 ,并把从全阶大地水准面异常中扣除正演模拟得到的岩石圈大地水准面异常与不同阶次波段的大地水准面进行比较 ,以寻求表示青藏高原及邻区地幔物质不均匀的大地水准面异常球谐函数的最佳阶次。结合地震层析成像资料分析结果得出 ,表示青藏高原及邻区下地幔、上地幔及岩石圈物质不均匀的大地水准面异常球谐函数的阶次范围分别为 2 6阶 ,7 60阶和 61 3 60阶。     

青藏高原及其周边地区大地震震源过程成像

青藏高原是世界上地震多发区之一。仅 1990年以来就有 4次强烈地震发生在青藏高原及其周边地区。发生于 1990年 4月 2 6日的青海省共和县MW 6 .4 (MS6 .9)地震位于青藏高原的东北缘 ,发生于 1997年 11月 8日的西藏自治区玛尼县MW 7.5 (MS7.9)地震和 2 0 0 1年 11月 14日的昆仑山口西MW7.8地震位于青藏高原的北部 ,发生于 1996年 2月 3日的云南省丽江县MW 6 .6 (MS7.0 )地震位于青藏高原的东缘。通过中国数字地震台网 (CDSN)和全球数字地震台网 (GDSN)记录的数字波形成像 ,分析研究了这些大地震的震源运动学和几何学特征。研究表明 ,这些地震的震源性质因震源所处位置的不同而不同 ,它们的发生与印度板块与欧亚板块的碰撞、青藏高原的运动与变形有着密切的关系。反过来 ,从地震波形资料中获得的关于这些地震的震源机制、震源运动学和几何学特征的进一步认识为青藏高原目前的运动状态提供了证据。     

探讨气候变化的新热点:大气气溶胶的气候效应

气溶胶的气候效应是近年来研究的热点问题。针对这一问题已开展过许多观测研究和模式研究。但是由于气溶胶问题的复杂性以及对气溶胶的观测历史短,至今尚缺少全球范围的气溶胶系统观测资料,所以目前气溶胶的辐射强迫仍是个很不确定的量。这直接影响对全球气候变化的预测。目前国内外正在加强这方面的研究工作,并且有了一些初步的结果。概述了近期国内外对气溶胶的气候效应的研究状况及结果,介绍了今后国际上将要在这一领域开展的研究工作。     

青藏高原2.8Ma来的环境演化及其对构造事件响应

本文根据青藏高原中部错鄂湖深钻研究的最新成果,结合东部若尔盖盆地湖泊沉积物记录,探讨了青藏高原2.8Ma以来的环境演化过程和高原构造隆升运动对环境演化的影响。初步研究显示:大约2.8MaBP错鄂湖构造成盆;2.6MaBP左右孢粉组合、粒度特征、岩性变化等均记录了一次强烈的构造隆升运动;2.6Ma~0.8Ma时段,高原可能处于一种整体隆升过程中的相对夷平阶段;若尔盖古湖揭示了0.9MaBP来的3次构造隆升运动,反映了高原环境演变的三个阶段;和黄土底界相当的错鄂湖沉积记录显示并未干旱的特征;黄土旺盛堆积时期(L₁₅、L₉、L₆)高原湖泊记录的气候特征为偏湿气候。      

青藏高原的隆升与环境变化

基于青藏高原及其周边地带地球深部结构、构造和大陆动力学的研究，探讨了冈瓦纳古陆解体后，印度板块北进与欧亚板块碰撞作用的后效。由于印度板块中、上地壳与地幔盖层物质挤入，南北双向挤压力系以及复杂深层动力过程的作用，深部物质被分异、调整，致使地壳缩短增厚，深部物质侧向流展，导致青藏高原整体隆升。随着青藏高原的隆起，形成了特异的深部结构与深层过程。这不仅极大地改变了古亚洲的地貌景观和自然环境，使青藏高原进入冰冻圈，而且造成高原及其周边地域剧烈的水热活动和特异的地震活动，强烈地改变了该区人文气候、生物区系和生态环境，从而构成中—新生代以来东亚乃至全球系统最为壮观的地球科学事件之一。     

青藏高原北缘重力场研究

根据实测阿尔干—老茫崖、格尔木—额济纳旗两条重力剖面获得的资料,研究了青藏高原北缘重力场特征。划分出5个二级构造单元及11条较大断裂,计算并分析了研究区内Airy重力均衡异常与新构造运动的关系。利用重震联合反演结果,浅析了地壳—上地幔构造及密度分布特点,指出研究区内莫霍界面最深处在青海哈拉湖地区,达65km,新疆阿尔干最浅,只有39km。推测北祁连褶皱带中的中祁连断裂及阿尔金断裂系是青藏高原块体的北界。     

青藏高原中部北北东向深部负磁异常带的成因及其意义

根据最新测量获得的青藏高原中西部航磁异常图 ,经不同高度向上延拓后 ,发现在测区东部 ,即青藏高原中部自柴达木向西南延伸的广大地区 ,出现一条极为明显的北北东向负磁异常带。从对航磁区域场的分析 ,并结合人工地震、重力计算莫霍面深度、热水活动、最新火山岩活动、地貌特征和天然地震活动等多种资料的解释 ,认为负异常带是由于深部热流沿北北东向上升引起局部岩浆熔融 ,使上地壳下部具有较高的地温 ,导致磁性层底部消磁作用的结果。与此同时也加快了青藏高原隆升的幅度 ,为高原形成和演化的研究提供了新的证据