中国过去2000年来气候变化研究方法回顾及展望.pdfVIP

中国过去2000 年来气候变化研究方法回顾与展望1 1* 2, 3 4 刘钰 ，徐方建 ，张建魁 1 中国地质大学（北京）地球科学与资源学院 （100083） 2 中国科学院海洋研究所 （266071） 3 中国科学院研究生院 （100049） 4 中国西安长庆油田第五采油厂 （710021） E-mail ：cugbliuxiaochen@163.com 摘 要：过去 2000 年气候和环境变化是国际上研究的热点问题，PAGES 和 CLIVAR 等国际计 划将获取过去 2000 年来连续、高分辨自然记录作为工作重点之一。由于缺乏过去气候变化 的直接观测资料，一般是提取与古气候相关的代用指标进行研究。众多学者对各种不同代用 指标进行了大量系统的研究，不同指标所蕴涵的气候意义也不尽相同，甚至于相同指标在不 同地区或者是不同时间段、不同时间尺度上也会出现差别。近几年来，该项工作更是获得了 蓬勃发展。本文从湖泊沉积物、树木年轮、冰芯、石笋、孢粉、海洋沉积物、珊瑚、历史资 料等方面，回顾了国内近年来对过去近 2000 年来气候和环境变化研究的方法和成果，指出 了该领域存在的一些问题，并简要展望了未来的研究方向。 关键词：过去 2000 年; 气候变化; 代用指标; 研究方法 1. 引 言 气候变化的研究由来已久，随着经济的发展与社会的进步，气候变化研究已经不仅仅是 一个科学问题，而成为与经济、环境等相关的社会问题，日益引起人们的重视。历史时期尤 其是近 2000 年来的气候变化，与人类的关系更加紧密。客观科学地分析过去 2000 年的气候 变化特征对于正确认识因人类活动引起的温室效应与全球变暖等热点问题有着非常重要的 意义。目前 PAGES 和 CLIVAR 等国际计划已将获取过去 2000 来连续、高分辨自然记录作 为项目的工作重点之一。自竺可帧先生对中国近五千年来气候变迁进行了初步研究[1] 以来， 经过几代科研工作者不断的努力，我国在过去 2000 年气候变化研究方面取得了明显的进展。 由于缺乏过去气候变化的直接观测资料，一般研究均是提取与古气候相关的代用指标进行研 究，不同指标所蕴涵的气候意义也不尽相同，甚至于相同指标在不同地区或者是不同时间段、 不同时间尺度上也会出现差别。这就有必要对各种不同代用指标进行系统的研究，众多学者 已经对此做了大量的研究，尤其是近几年来，该项工作获得了蓬勃发展。本文对国内近年来 在过去 2000 年来气候变化研究方法方面的进展进行了综述，并提出了该领域存在的问题， 最后展望了未来的研究方向。 2. 湖泊沉积物 湖泊沉积物是湖泊流域气候、地质、生物等因素综合作用的产物，具有沉积速率快、分 辨率高和连续性等优点，是气候环境变化的敏感指示计。但是由于湖泊沉积过程的复杂性， 利用湖泊沉积进行古环境恢复研究往往要求进行多指标综合分析。 *通讯作者 - 1 - 2.1 粒度 沉积物粒度对环境变化的反映是间接的，而且不是单一的对应关系，由于不同时间尺度 研究中沉积分辨率、采样分辨率和定年精度的不同, 其所反映的环境信息存在差异[2] 。在短 时间尺度(年际、10a)研究中，沉积物的粒度大小与降雨量的多少具有相关关系[3, 4] ，但二者 呈正相关还是负相关，只有结合研究的时间尺度和分辨率, 综合多指标分析各种因素对环境 记录的影响方式和程度, 才能得出可靠结论。 2.2 碳酸盐 沉积物中某些自生微量矿物对区域气候及湖泊水化学条件的改变是非常敏感的，具有相 当高的环境辨识灵敏度和精度。其中碳酸盐含量[5]尤其是自生碳酸盐含量的高低可以间接地 反映气候的干湿变化，而且自生碳酸盐中某些元素的比值也可以用来对古气候的干湿状况进 行判别