儀器記錄前時(shí)期極端天氣氣候事件特征分析邵雪梅等

儀器記錄前時(shí)期極端天氣氣候事件特征分析中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所邵雪梅張永徐巖國(guó)家氣候中心黃磊2010.9.29沈陽(yáng)01專題工作報(bào)告1．科研工作進(jìn)展2．主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)3．技術(shù)咨詢和學(xué)術(shù)活動(dòng)4．發(fā)表文章5．存在的問(wèn)題和未來(lái)工作匯報(bào)內(nèi)容1．科研工作進(jìn)展

1.1祁連山地區(qū)

在過(guò)去幾個(gè)月里，搜集了和整理了在祁連山及河西走廊地區(qū)采集及發(fā)表的樹木年輪寬度資料約40個(gè)地點(diǎn)左右，挑選出年代較長(zhǎng)，且分布較均勻的30多個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行了分析。它們來(lái)自三個(gè)樹種，分別是祁連圓柏，青海云杉和油松。進(jìn)而利用樹輪中的窄輪來(lái)確定干旱事件。1.2柴達(dá)木盆地東部地區(qū)利用柴達(dá)木盆地東部地區(qū)過(guò)去2800年樹輪寬度定年年表，將極窄年定義為干旱年，分析了該地區(qū)干旱事件的發(fā)生特征。1.3東北地區(qū)

整理了東北地區(qū)的樹輪資料，先前的研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的樹輪寬度主要對(duì)溫度變化敏感，將利用這些樹輪資料對(duì)該地區(qū)進(jìn)行極端低溫事件的重建。2．主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)2.1祁連山及河西走廊區(qū)域干旱事件分析2.2柴達(dá)木盆地東部過(guò)去2800年來(lái)的極端干旱事件年表的建立考慮到樣點(diǎn)分布，以及樣點(diǎn)所反映的氣候信息，最終17個(gè)樹輪樣點(diǎn)用于該區(qū)域的干旱事件研究2.1祁連山及河西走廊地區(qū)的干旱事件分析

酒泉附近兩個(gè)樣點(diǎn)（QF1和QF2）的樹輪資料以及它們的均值序列（MC）與氣候要素的相關(guān)分析和響應(yīng)函數(shù)

主要選擇了生長(zhǎng)在森林分布帶下部的樣點(diǎn)，這樣能夠保證樹輪寬度資料對(duì)水分變化響應(yīng)敏感。我們用極窄輪發(fā)生的年份指示極端干旱事件發(fā)生的時(shí)間，用發(fā)生窄輪在空間上的一致性探討干旱事件在空間上發(fā)生的范圍及嚴(yán)重程度。17個(gè)樣點(diǎn)樹輪寬度資料距平值序列研究區(qū)部分樹輪寬度資料在20世紀(jì)的距平值(豎線表示可能發(fā)生干旱的年份)研究區(qū)部分樹輪寬度資料在19世紀(jì)的距平值(豎線表示可能發(fā)生干旱的年份)研究區(qū)部分樹輪寬度資料在18世紀(jì)的距平值(豎線表示可能發(fā)生干旱的年份)1700-2000年間存在窄輪的樣點(diǎn)占總樣點(diǎn)百分比超過(guò)2/3樣點(diǎn)均存在窄輪的發(fā)生時(shí)間（大范圍干旱事件）全部樣點(diǎn)距平值<0有1樣點(diǎn)距平值>0有2樣點(diǎn)距平值>0有3樣點(diǎn)距平值>01701-1800（6－12個(gè)樣點(diǎn)）41012101801-1900（12－17個(gè)樣點(diǎn)）11431901-2000（17個(gè)樣點(diǎn)）0364干旱事件統(tǒng)計(jì)：1）極端干旱年數(shù)統(tǒng)計(jì)2）大范圍干旱事件復(fù)發(fā)時(shí)間統(tǒng)計(jì)年代復(fù)發(fā)時(shí)間（次數(shù)）1701-18001(7),2(6),3(2),4(2),5(1),6(1),7(1),9(1),11(1)1801-19001(1),2(1),6(4),7(2),9(1),10(2)1901-20001(9),2(4),3(5),4(1),6(4),7(1),8(1)西部中部東部YEARJGJQJQ1KGMKL3SDL2ZMSK1BBHQ5QYGDYKDDS3XDHBGHHX2XM1CLS1CLH1920○○○●○○●○●○○○○○●●○1921○○○○○○●○○○○○○○●●○1922○○●○○○○○○○○○○○○○○1923○○○○●●●●●●●○○○●○●1924○○○○○○○○○○○○○○○○○1925●●●●●●○○○●●●○○●○○1926●●●●●●●●●●●●●○○●●1927●●●●●○●●●●●●○○○○●1928●●●●●●○●●●●●●●●●●1929●○○●●●○○○●●○●●●●●1930●●○●○○○●●●●●●●●●●1931●●○●○○●●●●●●●●●●●1932●○●●●●●●●●○●●●●●●1933●○○○○○○○○○○○●○○○○1934●●●●●●●●●●●●●○○●○1935●○○○○○●●●○○●○○○○○1936○○○○○○○○○○●○○○○○○3）干旱事件的空間演變特征分析（黑色實(shí)心圈越大表示越干旱）干旱等級(jí)定義距平值>1.75δ極端干旱1.17δ<距平值<1.75δ干旱0.33δ<距平值<1.17δ偏干-0.33δ<距平值<0.33δ正常-1.17δ<距平值<-0.33δ偏濕-1.75δ<距平值<-1.17δ多雨距平值<-1.75δ水分過(guò)多注：基于干旱范圍百分比距平序列的標(biāo)準(zhǔn)偏差值（δ）確定；

參照國(guó)家氣象局器測(cè)降雨記錄5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差等級(jí)。旱澇等級(jí)圖（1700-2008）極端干旱事件與器測(cè)記錄、歷史檔案記錄對(duì)比17141713-1715

甘肅

靜寧縣

夏旱

乾隆《靜寧州志》卷八雜集

涇川縣

又旱，夏七俱歉，民饑

乾隆《涇州志》卷下祥異

鎮(zhèn)原縣

又旱，夏七俱歉，民饑

康熙《鎮(zhèn)原縣志》卷下災(zāi)異

1766-1773

正月癸酉，諭內(nèi)閣：前因甘肅河?xùn)|、河西各屬有秋禾遍旱，及間被雹水風(fēng)霜之處，業(yè)經(jīng)照例賑恤。光緒《甘肅新通志》卷首綸音1796,991793-1800

陜西

橫山縣懷遠(yuǎn)旱災(zāi)，奉旨濟(jì)銀八萬(wàn)七千余，谷二萬(wàn)二千石

民國(guó)《橫山縣志》卷二紀(jì)事

安塞縣

是年膚施、安塞被旱災(zāi)，除按分?jǐn)?shù)免外，其余分作三年帶證

洛川縣

夏旱嘉慶《洛川縣志》卷一祥異

黃陵縣旱民國(guó)《黃陵縣志》卷九社會(huì)救濟(jì)甘肅

會(huì)寧縣等會(huì)寧、通渭春夏大旱。秋大稔

光緒《甘肅新通志》卷二祥異華亭縣春夏大旱，斗麥?zhǔn)绣X三千

民國(guó)《華亭縣志》卷三災(zāi)異18241821-1834

甘肅

天水市州屬大旱，秋潦，大饑

光緒《重纂秦州直隸州新志》卷二十四祥異寧夏

固原縣大旱宣統(tǒng)《重修固原直隸州志》卷六人物四川

任壽縣旱同治《任壽縣志》志余

墊江縣旱，四十日后得雨，無(wú)害

道光《墊江縣志》卷六祥異18951892-1895

甘肅

天水市旱民國(guó)《秦州直隸州新志續(xù)編》卷八祥異四川

金堂縣

大旱

民國(guó)《重修四川通志金堂采訪錄》卷十一五行

三臺(tái)縣（夏）大旱民國(guó)《三臺(tái)縣志》卷二十六祥異

中江縣

自正月至閏五月五日始雨，人心乃靖

民國(guó)《中江縣志》卷十五祥異

安岳縣二月大雪夏大旱

光緒《續(xù)修安岳縣志》卷四事異

筠連縣

大旱民國(guó)《續(xù)修筠連縣志》紀(jì)事

樂山市

又是年夏大旱

民國(guó)《樂山縣志》卷十二祥異

井研縣

自春不雨，至于夏五月

光緒《井研志》卷四十二紀(jì)念

犍為縣

自春不雨，至五月乃雨

民國(guó)二十六年《犍為縣志》卷八雜志

萬(wàn)源縣

夏旱，秋霪

民國(guó)《萬(wàn)源縣志》卷三時(shí)間持續(xù)時(shí)間史料描述《中國(guó)三千年氣象記錄總集》

1923-1931

西北地區(qū)大范圍發(fā)生持續(xù)的大范圍干旱事件1977對(duì)比器測(cè)記錄，研究區(qū)絕大多數(shù)站點(diǎn)5-8月降水較少，區(qū)域降水呈現(xiàn)負(fù)距平19101905-1911

陜西

府谷縣

旱災(zāi)

民國(guó)《府谷縣志》卷八大事記四川

綦江縣

夏旱，米翔貴

民國(guó)續(xù)補(bǔ)光緒《四川綦江縣志》卷二祥異時(shí)間持續(xù)時(shí)間史料描述/器測(cè)記錄小結(jié)1：基于多個(gè)位于森林下限的能較好反映水分變化的樹輪序列，利用極窄輪發(fā)生的年份指示極端干旱事件發(fā)生的時(shí)間，并利用發(fā)生窄輪的樣點(diǎn)在空間上的分布特征探討干旱事件發(fā)生的范圍及嚴(yán)重程度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)研究區(qū)過(guò)去300年中存在多次干旱事件，這些事件在器測(cè)記錄和歷史文獻(xiàn)記錄中也多有記錄。在過(guò)去的300年中，干旱事件頻發(fā)，但是基于樹輪序列記錄的研究區(qū)持續(xù)的大范圍極端干旱事件發(fā)生較少，1920－1940年間為該區(qū)域極端干旱多發(fā)期。極端干旱事件復(fù)發(fā)的時(shí)間多為1-3年和6年，20世紀(jì)在過(guò)去300年中干旱事件復(fù)發(fā)次數(shù)更多，間隔更短。另外，大范圍的極端干旱事件的發(fā)生發(fā)展具有較為明顯的時(shí)空特征。需要補(bǔ)充更多對(duì)水分響應(yīng)敏感的超過(guò)300年長(zhǎng)度的樹輪序列用以驗(yàn)證以上結(jié)論。2.2青海柴達(dá)木盆地東部過(guò)去2800年來(lái)的極端干旱事件年表的建立

利用柴達(dá)木盆地東部地區(qū)過(guò)去2800年樹輪寬度定年年表，將極窄年定義為干旱年，分析了該地區(qū)干旱事件的發(fā)生特征。樹輪研究發(fā)現(xiàn),自公元前800年以來(lái)的過(guò)去2800年中極端干旱事件的出現(xiàn)存在群發(fā)性和間歇性的特點(diǎn),其中魏晉南北朝時(shí)期(公元3世紀(jì)至4世紀(jì))和明清時(shí)期(15世紀(jì)中葉至19世紀(jì))是極端干旱事件的群發(fā)期,公元5世紀(jì)至12世紀(jì)的800年內(nèi)極端干旱事件的出現(xiàn)頻率較低。