816-我国小冰期盛期的气候环境

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1、第15卷第4期湖泊科学Vol.15,No.42003年12月JournalofLakeSciencesDec.,2003*我国小冰期盛期的气候环境111,2王苏民刘健周静1:中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;2:中国科学院研究生院,北京100039提要小冰期是距今最近的全球性冷气候事件是至今研究历史时期气候与人类活动关系的重点时期它曾对世界和我国的社会经济产生了重要影响.本文根据我国近年来历史文献冰芯树轮湖芯和石笋的高分辨率研究成果结合部分国外的结果对小冰期从高纬高山地区向中纬低海拔地区

2、的发展过程17世纪小冰期盛期大范围普遍的降温降水变化和空间分布与季风的关系进行了讨论.该成果和气候模拟的结果可进行检验为全球增温背景上可能出现的冷波动提供历史相似型.关键词历史气候小冰期盛期中国分类号P532在国际PAGES(过去全球变化)和CLIVAR(气候变率与可预报性)研究计划的推动下过去2ka以[1]来的气候环境变化研究已成为全球地质学家和古气候学家们关注的热点其中尤以小冰期LIA(LittleIceAge)寒冷气候事件最受关注因为它是距现代最近的全球性的典型寒冷气候期曾对人类社会产生了深刻的影

3、响.在我国明清时代的小冰期曾引起大范围的饥馑和严重的社会动乱引发朝代的更替.因此温暖背景上的冷期波动就更加引人关注直接关系到国计民生.研究小冰期气候环境变化与区域分异规律以及动力机理可以丰富和完善百年尺度气候变化理论指导未来气候变化趋势预测评估全球增暖背景下冷期波动的可能性从而为国家规划决策提供科学依据.国外对于小冰期LIA气候的研究已有半个世纪的历史.最早是从欧洲北美山地冰川前进产生多道冰碛垅开始的.随着科学技术的进步根据冰芯树轮历史文献湖泊沉积物石笋等信息载体的高分辨和多环境指标分析提取了大量小冰期

4、的气候环境信息对小冰期的年代内部波动气候14环境特点有了较深入的认识并力图从小冰期气候的控制因子出发通过树轮的C序列反映太阳活动冰芯的酸度H浓度反映火山活动冰芯气泡的温室气体浓度等参数变化的分析来解释小冰期的成因.近年来由于气候模拟方法与技术的不断完善科学家们已着手小冰期的模拟试验取得明显进展.纵观国际上最新研究成果不难发现他们的资料工作和模拟工作在技术手段分析手段及模式手段上具有较明显的优势但受地域局限缺乏对中国地区的资料研究以致于在模拟结果与资料的对比验证及成因机理分析时受到相当局限至今在小冰期气候

5、的成因和动力机制方面尚无定论资料和模拟两方面的工作都正在加紧进行中.我国科学家通过大量的历史文献资料史志地方志等文献记载考古资料和各种气候代用指标资料树轮冰芯湖芯等的研究对我国小冰期气候的主要特征阶段及其对我国社会经济和人民生活造成的影响等做了大量艰苦细致的工作获得了大量的资料积累.本文拟通过上述资料的分析与汇总阐明小冰期盛期的温度降水的展布为气候模拟结果提供检验提供未来可能出现这类事件的历史参考*中国科学院知识创新工程项目KZCX3-SW-321,国家自然科学基金项目40272123,中科院知识创新工

6、程项目KZCX2-314-3联合资助.2003-04-12收稿2003-06-15收修改稿.王苏民男1939年生研究员.370湖泊科学15卷无论在全球变化理论上和应用前景上都具有重要的意义.1全球小冰期气候概况[2]小冰期(LittleIceAge)一词最早用来描述全新世最暖期之后冰川中等规模复活的寒冷时期在小冰期期间世界上许多地点的冰川都发生明显的扩展和前进新鲜和完整的冰碛物及其构成的地貌[3]表明其规模和范围要比现今的冰川大得多.这是小冰期名词由来的最直接的依据.经过半个多世纪的争论小冰期的概念已为

7、广大的地理学家地质学家和气候学家所接受广泛地用于描述中世纪暖期和20世纪暖期之间的大约持续6个世纪的寒冷时期.近年来随着全球气候变化研究的不断深入特别是通过不同高分辨记录研究认识到小冰期并非持续几个世纪的连续冷期其内部还明显存在[4]次级的冷暖波动并具有一定的规律性.小冰期时的温度降水变化表现出区域特征和时空差异对[5]当时社会文明的发展农业经济民族迁徙封建王朝的更替带来严重的影响.尤其我国位于亚洲季风区小冰期时季风环流的特点降水带的变化及其生态环境效应都是值得深入探讨的问题.气候变化具有不同的时间尺度

8、一般来说气候变化的时间尺度与空间分布是相匹配的.小冰期具有全球普遍降温的特点通常认为小冰期始于13世纪止于19世纪然后出现一个相对温暖的气候环境时段[2,6]在16世纪中期和19世纪中期之间达到其最冷的顶点.小冰期低温的气候特点是相当明显的尤其在高纬度和高海拔地区气候敏感的生态脆弱带所表现出的环境效应十分突出影响植物生长和农业生产对社会经济的发展带来严重的后果.在欧洲小冰期之前的几百年内气候环境适宜很少荒年和饥饿北极的积冰远在北部12世纪前