青藏高原北部库赛湖自生碳酸盐稳定同位素记录的晚全新世气候组合特征

青藏高原北部受亚洲季风和西风环流的共同影响,对区域乃至全球的气候变化响应敏感。但该区古气候记录相对较少,特别是缺少高分辨率的古气候记录,对该地区的气候组合特征（温度-湿度组合）的解释也存在着较大的争议。本研究选择位于青藏高原北部可可西里地区的库赛湖作为研究对象,通过湖泊自生碳酸盐稳定碳、氧同位素的分析,结合纹层定年,探讨了碳、氧同位素的气候指示意义,重建了1600年以来的气候演化模式。结果表明,当温度升高时,湖泊内源生物增加,水生生物选择性利用水体中溶解的12C,导致湖水中13C富集偏正,因此δ13C值能够指示流域气温的变化,即δ13C值偏正,温度偏高;与此同时,蒸发作用显著导致流域内有效湿度降低,造成湖水中18O富集,因此 δ18O值指示流域有效湿度的变化,即δ 18O值偏正,有效湿度偏低。在此基础上,重建了1600年以来青藏高原北部的气候演化序列：400~600A.D.（黑暗时代冷期DACP）,气候冷湿;600~1400A.D.（中世纪暖期MWP）,气候暖干;1400~1900A.D.（小冰期LIA）,气候冷湿;20世纪后,进入近代暖期（CWP）,暖干气候特点更加明显。过去1600年青藏高原北部地区温度和湿度的气候组合总体表现为冷湿、暖干的特点,其中冷期有效湿度的增加可能是由于中纬度环流活动频繁,具体表现为西风急流的增强,导致降水增加。     

直线特征约束下利用Plücker坐标描述的LiDAR点云无初值配准方法

经典的基于点状特征匹配的地面激光雷达（light detection and ranging,LiDAR）点云配准算法实现过程中,点状特征的提取精度对算法运行结果的影响通常较大;基于迭代运算的LiDAR点云配准算法计算量大,对未知参数的初值依赖程度较高,在求解大转角刚体变换参数时算法不稳定。对此,提出了一种线状特征约束下基于Plücker直线坐标描述的LiDAR点云配准算法。立足于经典的向量代数与对偶四元数的相关理论与方法,分析并确定了Plücker直线坐标与对偶四元数之间的相互转换关系以及模型描述方法;以LiDAR点云配准前后同名线状特征的Plücker直线坐标相等为约束条件,构建了线状特征约束下基于Plücker直线坐标描述的刚体变换模型;立足于最小二乘基本准则,通过目标函数的极值化分析实现了线状特征约束下地面LiDAR点云配准参数的直接求解。实验结果表明,所构建的基于Plücker直线坐标描述的地面LiDAR点云配准模型,无需事先确定变换参数的初值,避免了多元函数的线性化过程,解除了参数结果对于迭代初值的依赖,理论上克服了迭代法在求解大转角相似变换参数时的算法不稳定问题。此外,较之单纯基于点状特征匹配的LiDAR点云配准算法,该算法可以有效地增强LiDAR点云配准过程的约束,达到提高配准质量的目的。     

云南北海湿地沉积物记录的过去2050年气候演化及对区域人类文明的影响

过去2 000年气候变化是深入了解过去全球气候演化机制、探索人类活动与环境演化相互关系的重要依据。我国西南地区是气候变化与人类文明研究的重要区域,获取更多记录资料对深入理解两者之间的相互关系尤为重要。本文以云南省腾冲县北海湿地沉积物为研究对象,利用AMS 14C测年建立年代学序列,利用烧失量、粒度分析结果建立了该地区过去2 050年气候演变序列。结果表明:2 050 cal. a B.P.~1 400 cal. a B.P.期间尤其是最后阶段气候寒冷干旱;1 400 cal. a B.P.~750 cal. a B.P.期间相对温暖湿润;750 cal. a B.P.~300 cal. a B.P.期间寒冷干旱;300 cal. a B.P.以来温暖偏湿。通过与云南地区人类活动记录对比发现,该地区人口的增长、社会政权的更替在一定程度上受自然气候环境演化的影响,南诏和大理民族政权的建立主要集中在相对温暖湿润的中世纪暖期;此外,云南地区近2 000年来人口数量的变化与气候变化同样呈现出较好的一致性。     

1881—2010年哈尔滨市气候变化及其影响

利用哈尔滨站1881—2010年的月平均气温、1909—2010年的月总降水量和1961—2010年哈尔滨所辖区、县（市）月平均气温、月总降水量资料,采用线性趋势分析方法,计算了哈尔滨市气温、降水变化速率,分析了哈尔滨市气候变化特征;阐述了气候变化对哈尔滨市的影响。结果表明：近50 a,除巴彦7月气温略呈下降趋势外,哈尔滨市各区、县（市）各月、季、年平均气温均呈升高趋势。哈尔滨各区、县（市）各月、季、年总降水量变化趋势不一致。近130 a,哈尔滨市年、季平均气温均呈明显的上升趋势,20世纪80年代开始明显增温,21世纪开始增温尤为显著。近百年来,哈尔滨市年、季总降水量均呈减少趋势。气候变化对哈尔滨市农业、能源等方面的影响有利有弊,但对于水资源、人体健康和交通等有较大的负面影响。     

雄安新区白洋淀流域平原区1:50 000水文地质数据集

本数据集依托2016年中国地质调查局"白洋淀流域平原区1：50 000水文地质调查"项目,在充分收集以往地质资料的基础上,开展了隶属雄安新区规划建设核心区域的安新县幅、雄县幅1：50 000水文地质及专项生态环境地质调查工作,编制了标准的1：50 000水文地质图及说明书,依照行业规范将此次调查获取的数据建立了1：50 000水文地质调查成果数据集。本数据集包含8种数据类型,包含895个基础调查数据,22个野外地质综合调查点数据,82个地层岩性界限调查点数据,540个水文地质调查点数据,22个环境地质调查点数据,12个钻孔基本情况数据,71个抽水试验综合成果数据,2 200个野外照片数据,共计3 844个数据。本数据集对认识白洋淀及周边区域水文地质条件,评价地下水资源,以及研究湿地生态功能退化等生态地质环境问题具有一定的参考意义。     

2.5 Ma以来中国陆地孢粉记录反映的古气候变化

第四纪作为地质历史中距今最近的一个时期,其气候演化过程备受关注。然而,受研究材料的限制,该时段内气候演化历史研究有限且存在一定的不一致性。为此,本文选取中国陆地第四纪时期（2.5 Ma以来）的48篇孢粉记录资料作为研究对象,对孢粉组成结果进行再分析,探讨孢粉中记录的第四纪气候演化信息。结果表明,研究区域2.5～1.5 Ma期间气候波动变冷且明显偏干,1.5～1.0 Ma期间东部地区气候偏湿而西北地区和青藏高原地区则偏干,1.0 Ma以来整体气候波动频繁。同时,孢粉记录中保存的气候演化历史与第四纪亚洲季风演化具有较好的一致性,约2.5 Ma亚洲冬季风逐渐增强,该阶段气候较为干旱;在1.5 Ma东亚夏季风呈现增强的趋势,带来较多降水,气候湿润;而1.0 Ma以来冬季风增强夏季风减弱,气候又逐渐变干。     

青藏高原北部可可西里地区近4000年来尘暴事件初探——来自库赛湖沉积物粒度的证据

通过分析库赛湖近4000年来湖相沉积物粒度组成特征,对比人工俘获风成物粒度特征,表明库赛湖沉积物中粗颗粒组分（>64 μm）主要由风力搬运作用进入湖泊沉积,记录了该地区尘暴事件历史。重建的尘暴事件序列表明:2 500～800 cal aBP时段为该地区近4 000年来尘暴事件高频发生的阶段,4 000～2 500 cal aBP和800 cal aBP以来的时段尘暴事件发生频率较低;近千年来的尘暴事件主要发生于小冰期内的3次降温时段。与贵州董歌洞石笋氧同位素对比分析表明,库赛湖地区近4 000年来气候变化受亚洲季风的影响,尘暴事件多发生于夏季风较弱的气候干冷时段。     

16000 a以来青海茶卡盐湖的演化过程及其对气候的响应

本文通过系统分析青海茶卡盐湖CKL-2004孔盐类矿物、碳酸盐矿物、碎屑岩矿物以及碎屑岩中的总有机碳(TOC)和总氮(TN),揭示了该湖16000a以来的演化过程。结果表明:16000～11700cal.aBP期间,茶卡湖为一淡水湖,其间记录了Blling-Allerd暖期(13900～12400cal.aBP)和Younger Dryas冷期(12400～11700cal.aBP);11700～5900cal.aBP期间,湖泊萎缩、咸化;5900～5250cal.aBP期间,茶卡盐湖经历了一个明显的短暂淡化期;5250cal.aBP(?)以后,特别是2300cal.aBP(?)以来,湖泊极度萎缩、咸化。总体而言,相对于晚冰期,茶卡盐湖盐类矿物的出现是在全新世增温的背景条件下逐步萎缩形成的,表明全新世温度的增高引起的蒸发量的增加,远远大于东亚季风增强所带来的降水量的增加。     

哈尔滨气温的长期变化及基本态特征

利用1881—2009年的气温观测资料,研究了哈尔滨年及四季平均气温的气候基本态和气候变率特征。结果表明,20世纪80年代以来哈尔滨夏季气温变化的异常程度显著增加。在冬季,近期哈尔滨气温处于暖背景及小变率的时段,反映了哈尔滨很长时间内大多数年份还将维持暖冬天气。近49年哈尔滨平均气温、平均最高(低)气温和平均日较差的时间变化特征显示,哈尔滨的年及四季平均气温都呈上升趋势,冬季增暖幅度最大;最高(低)气温变化趋势与平均气温一致,但无论年及四季,平均最高气温的变化速率都小于平均气温,平均最低气温的变化速率都大于平均气温。     

京津冀地区历史地震事件时空特征研究*

受环太平洋地震带影响,华北平原地区地震频发,尤其是处于中国首都经济圈的京津冀地区的地震事件备受关注。通过对历史文献资料及地震台网记录中的地震事件统计、分析,重建该地区地震事件历史并获取其潜在的空间分布特征及时间规律,对未来地震事件的早期预警具有重要参考意义。分析结果表明,公元前231年至公元2018年期间京津冀地区发生的1044起地震事件中,以有感地震和中强地震为主,小地震、强烈地震以及大地震发生频次较低。地震记录完整性分析结果表明,除小地震外,其他等级地震记录自公元1400年以来基本完整。在空间分布上,京津冀地区历史地震呈“T”字形分布,沿1条北西—南东走向地震带和1条北东—南西走向地震带分布。在时间上,京津冀地区地震事件呈现出阶段性的变化,在公元1480—1680年间以及1950年以来2个时间段内较为活跃,发生频率较高,频谱分析结果进一步表明地震记录存在45年的复发周期。在月际尺度上,地震事件同样存在季节性差异且多发于夏秋季节,同时地震密集区域在年内呈现出自西向东迁移的现象。最后,根据历史地震事件发生的时间规律,在未来一段时间内京津冀地区仍将处于地震活跃期,存在发生强震的风险。