过去两千年青藏高原百年尺度气候变化的时空格局

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过去2000年气候变化对理解人类世的气候变化有重要意义。青藏高原及周边地区作为“亚洲水塔”,为陆地生态系统提供了重要的水资源。深入研究青藏高原过去2000年气候变化的时空特征可为预测全球变暖背景下青藏高原水资源的变化趋势提供依据。过去十几年来,青藏高原晚全新世古气候重建工作取得了一系列研究进展。但是,青藏高原过去2000年气候变化特征还存在诸多争议和不确定性结论。因此,迫切需要对该时段青藏高原古气候记录进行系统梳理与综合分析。本研究对青藏高原过去2000年高分辨率的温度和降水代用序列进行全面的收集,深入分析青藏高原过去两千年气候变化的时空格局,并指出过去的研究问题与未来的研究方向。本论文获得以下主要认识:(1)过去2000年青藏高原温度变化可以划分为四个世纪尺度的冷暖时期,即0-600AD和1400-1900AD的冷期,以及600-1400AD和20世纪的暖期,其中1400-1900AD和600-1400AD可分别对应于欧洲的小冰期和中世纪暖期。(2)青藏高原过去2000年温度变化存在很强的季节性特征,年平均气温变化存在争议,但夏季温度变化较为一致。夏季温度记录总体表现为0-600AD的冷期、以800-1000AD为中心的暖期、以1400-1600AD为中心的冷期、以及20世纪的暖期。夏季温度记录表明20世纪升温并不很显著,中世纪暖期是过去2000年中升温最显著且最温暖的时段。(3)青藏高原各区域降水/湿度变化在中世纪暖期和小冰期两个时段存在反相位关系。但是这种反相位关系在0-600AD以及20世纪并不存在,表明过去2000年青藏高原温度与降水的关系存在多样性。(4)地质记录重建的过去2000年青藏高原温度与降水记录的时空分布特征与CESM模式模拟结果存在一定差异,可能与模型模拟以及古气候重建的不确定性有关。为了准确认识气候变化的时空格局及其成因,一方面需要提高气候模式的准确性,另一方面需要重新思考并提高古气候重建记录的质量。(5)季风与西风强度变化及其在青藏高原上季节性的南北位置移动变化是青藏高原过去2000年气候时空变化的主要因素。此外,北大西洋涛动(NAO)、厄尔尼诺厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)以及热带辐合带(ITCZ)的南北移动对高原气候变化也存在显著影响。目前,青藏高原过去2000年古气候记录仍存在空白区域,转换函数的选取、气候指标的季节性差异以及定年误差等因素都可能增加气候序列的不确定性。未来,在青藏高原还需要重建更多高质量(高分辨率、有准确的年龄控制、明确的季节性以及精确地气候指示意义)的古气候记录,以更深入的揭示青藏高原气候变化的时空格局及机制。
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