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中国过去千年地表温度序列的初步重建及序列分析

Chinese Academy of Meteorological Sciences. 中国气象科学研究院 －硕士论文答辩. 中国过去千年地表温度序列的初步重建及序列分析. 答辩人：初子莹 导师：任国玉 专业：气象学 研究单位：国家气候中心. 内容简介. 回顾总结 器测及代用资料分析 序列初步重建 重建结果检验 结果及不确定性分析. 研究意义. 评价过去百年人类活动对气候影响 预测未来气候变化的关键 气候模式检验的标准之一 第四纪气候变化研究的薄弱环节（刘东生，1997）. 北半球千年温度曲线. 1700年来中国温度序列 （ 竺可桢，1973）.

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中国过去千年地表温度序列的初步重建及序列分析

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  1. Chinese Academy of Meteorological Sciences 中国气象科学研究院 －硕士论文答辩 中国过去千年地表温度序列的初步重建及序列分析 答辩人：初子莹 导师：任国玉 专业：气象学 研究单位：国家气候中心

  2. 内容简介 • 回顾总结 • 器测及代用资料分析 • 序列初步重建 • 重建结果检验 • 结果及不确定性分析

  3. 研究意义 • 评价过去百年人类活动对气候影响 • 预测未来气候变化的关键 • 气候模式检验的标准之一 • 第四纪气候变化研究的薄弱环节（刘东生，1997）

  4. 北半球千年温度曲线

  5. 1700年来中国温度序列（竺可桢，1973）

  6. 我国公元800来温度序列（王绍武，2000） （a）东部地区；（b）西部地区；（c）全国平均

  7. 我国过去2000年温度序列（杨保2001） a. Crowley方法重建 b.王绍武方法重建

  8. 过去2000年中国东部冬温序列（葛全胜等，2002）过去2000年中国东部冬温序列（葛全胜等，2002）

  9. 器测站点空间分布图

  10. 温度分区（REOF法） Ⅰ－北疆地区Ⅱ－西北地区；Ⅲ－青藏高原区； Ⅳ－东北华北东部区；Ⅴ－江淮流域；Ⅵ－华南地区

  11. 器测资料问题 • 资料长度过短 • 难以确定分区结果对世纪尺度空间分区的代表性 • 难以校订检验序列的低频变化

  12. 中国高分辨率代用温度资料空间分布图 （▲为树轮采样点，■为冰芯采样点， 阴影区为历史文献记录区）

  13. 代用资料问题 • 空间分布过于稀疏 • 难以使用典型相关回归及空间正交回归法进行重建 • 早期年表不能反映气候的低频变化

  14. 温度重建 • 在区域内选取与区域年温序列相关超过90％信度检验，并至少与区域内某一台站器测温度资料相关超过99％信度检验的年表，做多元回归直接重建区域年平均温度 • 回归方法：对所有选出年表不同组合做线性回归 • 检验方法：逐一剔除法

  15. 西北地区各年表与站点温度相关情况

  16. 西北地区（参考期1959－1989，共6条年表）

  17. 重建序列及小波分析结果（西北地区）

  18. 青藏高原区各年表与站点温度相关情况

  19. 青藏高原区（参考时期1959－1994，共4条年表）

  20. 重建序列及小波分析结果（青藏高原区）

  21. 东北华北东部区年表与站点温度相关情况

  22. 东北华北东部区地区（参考时期1959－1994，共4条年表）东北华北东部区地区（参考时期1959－1994，共4条年表）

  23. 重建序列及小波分析结果（东北华北东部区）

  24. 江淮流域重建温度序列 江淮流域年温与葛全胜20台站42年冬温相关0.5610

  25. 江淮流域小波分析结果（一）

  26. 江淮流域小波分析结果（二）

  27. 西部地区重建温度序列（参考期1971-2000年）

  28. 东西部温度序列对比

  29. 全国温度重建序列（参考期1951-1980年)

  30. 结果比较 a－北京石花洞石笋纹层重建序列；b－内蒙古岱海湖泊沉积重建序列； c－金川泥炭孢粉序列；d－杨保中国温度变化序列； e－王绍武中国温度变化序列；f－本文重建中国温度变化序列； e－北半球温度变化序列（Mann&Jones2003)

  31. 温度变化成因分析 • 火山喷发事件(VEI≥ 5) vs.西部年温 • 9次喷发与西部年温降幅超过0.1℃的事件相对应 • NAO指数（Cook2002) vs.西部年温 • 公元730－1850年，相关系数达0.66 ； • 过去400年，西部地区温度变化滞后29年的相关系数可达0.40

  32. 重建序列的不确定性（资料）

  33. 重建序列的不确定性（方法）

  34. 总结 • 利用树轮资料重建西北地区、青藏高原及东北华北东部区400－1000年年分辨率温度序列 • 不同方法重建西部地区年分辨率温度序列两条，长度分别为392年与990年 • 合成全国温度序列两条：10年分辨率400年温度序列&30年分辨率1000年温度序列

  35. 结论 • 四大区域的温度序列：百年左右涛动和50年左右周期；A.D.1000-1500,百年涛动信号较强;16世纪至今显著衰减。 • 公元900－1310年，中世纪暖期。11与13世纪为相对温暖阶段。东部超过了上世纪中期水平；西部序列亦相对温暖，但无法与现代暖期相提并论。 • 公元1310－1900年，小冰期。15、17、19世纪出现三次寒冷阶段。西部序列17世纪左右最为寒冷；东部序列19世纪与17世纪寒冷程度相当。 • 比较差异：16世纪早期异常温暖，该异常在本文的冬、西部序列中均有存在。

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