一、东亚季风区的季风类型(论文文献综述)
柴静[1](2021)在《重建和模拟中过去千年火山活动对东亚夏季风降水的影响》文中提出东亚夏季风影响着全球超过三分之一人口的日常生产生活,对中国尤其是东部地区的气候有重要影响。关于季风区域降水的变化研究主要包含内部变率和外部强迫两个方面,火山活动是气候系统最重要的自然外强迫因子之一。然而,迄今为止,火山活动在东亚夏季风降水年际尺度气候变率中的作用仍不确定,亟待进一步深入探讨。其次,全球变暖是人类目前面临最严峻的挑战之一。现下通过全球减排措施来减缓全球变暖趋势仍面临着很大挑战,因此科学界提出了以减少到达大气和地面太阳辐射为目标的太阳辐射干预地球工程。其中包括向平流层注射气溶胶和增加地表反照率等方法,作为抑制全球变暖的备用措施。火山喷发的二氧化硫等气体进入平流层形成的硫酸盐气溶胶作为自然类似物,也为我们了解平流层地球工程对东亚夏季风降水的影响提供了重要参考。本文基于观测和多源重建资料以及PMIP3、PMIP4和CESM模式过去千年模拟结果,利用叠加周期分析、诊断分析和设计敏感性试验等方法,证实了内部模态会调制赤道火山喷发后东亚夏季风降水的直接响应;揭示了赤道强火山喷发所激发厄尔尼诺是导致次年东亚夏季风降水增加的重要纽带;明确了赤道火山激发赤道太平洋西风异常的机制;分析了东亚夏季风降水对不同纬度火山喷发的直接响应特征。论文的主要结论如下:(1)赤道强火山喷发后不仅会对东亚夏季风降水产生直接气候效应,还会受到内部模态的调制作用。1815年Tambora火山喷发后三年全球显着降温,但基于三套重建资料的结果显示东亚夏季风降水并没有减弱。根据东亚夏季风降水对赤道强火山喷发后不同的响应特征,将重建和模式模拟结果分为降水减少型和降水增加型。进一步分析表明,赤道强火山喷发引起的全球一致降温会激发东亚夏季风降水负异常的响应,而冷位相的类太平洋年代际振荡(IPO)型内部模态会使东亚夏季风降水增加。降水减少类型主要体现了对火山外强迫的响应特征,而降水增加类型是内部模态贡献超过外部强迫的结果。(2)赤道火山喷发当年激发厄尔尼诺是使次年东亚夏季风降水增加的原因。首先,通过重建的东亚夏季风降水结果发现,赤道强火山喷发次年东亚夏季风降水会增加。接下来,利用多模式模拟结果进一步分析发现,赤道强火山喷发当年冬季会激发厄尔尼诺,在厄尔尼诺衰减年通过菲律宾反气旋使东亚夏季风降水增加。最后,基于11套多源重建的厄尔尼诺(ENSO)指数代用资料和三套重建的东亚夏季风降水资料验证了火山喷发当年激发厄尔尼诺使次年东亚夏季风降水增加的关系。火山喷发次年,通过激发厄尔尼诺的间接效应超过了直接效应,东亚季风区从“变冷-变干”转变为“变冷-变湿”。(3)赤道强火山喷发后,大部分(8/11)模式可以模拟出赤道中西太平洋显着的西风异常响应,这个西风异常是激发厄尔尼诺的关键。在赤道强火山强迫下,有显着的副热带大陆降温和赤道降水减少响应,在赤道南亚地区、西非季风区和赤道辐合带都会有降水的负异常。大部分模式都可以模拟出这一降水的抑制响应。敏感性试验的结果表明,赤道太平洋中西部的西风异常是由赤道大陆变冷引起的,尤其是赤道南亚地区的变冷引起的降水负异常所导致。根据理论模型的结果进一步明确了赤道三个降水抑制响应区域对这个西风异常的贡献:赤道太平洋中西部的西风异常是由于赤道南亚地区和西非季风区降水减少激发Gill响应的结果,其中赤道南亚地区的贡献高于西非季风区的贡献,而赤道辐合带是负贡献。(4)基于观测和三套重建的东亚夏季风降水资料,发现北半球和赤道火山喷发后会使东亚夏季风降水减少,而南半球火山喷发后会使东亚夏季风降水增加。模式可以模拟出北半球和赤道火山喷发后东亚夏季风降水负异常的响应,但是对于南半球火山而言,多模式平均结果不能模拟出降水正异常响应。模式对火山喷发后气溶胶的经向传播模拟得越合理,东亚夏季风降水对南、北半球火山喷发后的响应越不对称。北半球和赤道火山喷发后,引起东亚季风区水汽减少和环流减弱,二者的共同作用造成东亚夏季风降水减弱。此外,北半球火山喷发后由于气溶胶分布的不对称,引起半球温度梯度异常,从而使环流减弱更强。
汪颖钊[2](2021)在《鄂西地区大气降水稳定同位素的时空演化:对古气候和古高程重建的启示》文中研究说明大气降水中的氢(δD)、氧(δ18O)稳定同位素广泛存在于水体中,且对气候环境变化响应灵敏。因此,对大气降水稳定同位素的研究可以为理解全球的气候演化过程提供依据。由于大气降水稳定同位素信号可被地质载体(如冰芯、深海沉积物、黄土、树轮、湖泊沉积物、洞穴石笋等)所记录,所以被广泛应用于古气候古环境变化和高原古高程重建等领域。稳定同位素的时间变化常用来反映气候的演化。以洞穴石笋为例,中国东部季风区石笋氧同位素记录了亚洲季风的变化过程,但是在亚洲季风系统内,不同的子系统对δ18O的影响是否一致,以及在不同的时间尺度上季风和石笋δ18O的关系是否稳定仍不清楚。稳定同位素的垂向空间变化(高程效应)常用来定量重建古高程。但在现有的研究中,利用不同方法重建的古海拔高度有所差别。对现代大气降水稳定同位素时空演化规律的研究,是窥见地质时期同位素气候学与同位素古高程学的窗口。但目前,对于东亚季风区中低海拔地区大气降水稳定同位素在季节和年际时间尺度上的变化与亚洲季风关系的研究并未建立定量的校验,而对该地区不同时间尺度上大气降水同位素高程变化规律和响应因素知之甚少。本论文以鄂西地区不同高程的大气降水稳定同位素为研究对象,着眼于现代大气降水氢、氧同位素组成在时间和垂向空间(高程)上的变化特征,通过现代气象观测资料,详细讨论了季节和年际尺度上,大气降水稳定同位素时间序列所代表的气候意义及鄂西地区降水稳定同位素高程效应的变化规律;同时,结合了石笋氧同位素组成和稳定同位素高程计的研究,为稳定同位素在古气候解译和古高程重建工作中的应用提出了新的认识。论文取得的主要结论可概括如下:1.鄂西地区大气降水稳定同位素的时间序列主要反映北半球热带季风的变化。以监测时间最长的HS站点为代表,调查了研究区大气降水δD和δ18O与当地气温、降水量、不同季风指数的相关关系。研究结果表明,当地气候变化并非影响稳定同位素组成的主要因素,大尺度环流对降水稳定同位素的影响更大。在季节尺度上,大气降水δD、δ18O呈“反温度效应”,r分别为-0.41和-0.47;其与降雨量之间有弱的负相关关系,r均为-0.42;δ18O与包括东亚季风、印度季风和西北太平洋季风在内的9个季风指数之间具有良好的相关性,但以印度季风指数(MHI、SASSI、SAWSI、WYI)的相关性均较高(r分别为-0.46、-0.59、-0.52、-0.54),和西北太平洋季风指数(WNPM,r=-0.60)响应最为灵敏,主要原因是上游地区的环流过程控制了东亚的降水稳定同位素组成。在年际尺度上,δ18O与地气象因子之间无相关关系,且与以纬向风定义的印度季风指数(SAWAI、WYI)和西北太平洋季风指数(WNPM)最为相关(r分别为-0.83、-0.96和-0.86),且受到厄尔尼诺‐南方涛动(ENSO)的调控(r=0.89)。当El Ni(?)o发生时,西太平洋对流活动减弱,云顶效应减弱,导致降水中的δ18O增大;在水汽传输路径上,由El Ni(?)o引起的西北太平洋季风和印度季风强度减弱,导致上游雨出效应减弱,从而令东亚地区的降水同位素值偏正。将季节和年际变化分别与轨道和亚轨道时间尺度进行类比,中国东部季风区石笋δ18O记录的并非局地气候或东亚季风强度的信号,其主要受上游过程影响,反映了北半球热带季风的变化。对于长时间尺度的石笋氧同位素记录而言,δ18O同时受到外部强迫和内部变率的影响,轨道尺度上以太阳辐射为主,亚轨道尺度则受海气耦合控制。2.鄂西地区大气降水稳定同位素在垂直空间上的变化不恒定。利用鄂西地区的高程差异,在海拔3000m内设立了13个大气降水稳定同位素观测站,进行月分辨率的、连续的大气降水稳定同位素监测,考察不同时间尺度上高程变化对大气降水氧同位素组成的影响。研究结果表明,鄂西地区大气降水δ18O随高程的平均递减率为-0.17±0.05‰/100m,δD为-1.20±0.35‰/100m,与全球大部分地区观测的降水稳定同位素高程递减率相符合。δ18O与高程的关系具有明显的季节特征,但相关关系并不稳定(r变化范围为:-0.97~0.79),且同位素随高程递减率也并不恒定(k变化范围为:-0.09~-0.25)。究其原因,多驱动导致了同位素高程效应的多样性,其中温度是控制同位素与高程关系的主要因素,而降雨量、二次蒸发作用同样对高程效应发挥了作用,增加了该效应的复杂性。而在年际尺度上,鄂西地区降水稳定同位素的高程效应显着(r>-0.89,p<0.01),且依然被温度主控。同时,季风环流的年际变化也影响同位素的高程效应,例如El Ni(?)o衰退年,区域降水增多、暴雨极端事件增加、降雨的不均匀性增强,会干扰稳定同位素随高程的变化,使得δD、δ18O随高程的变化梯度偏小。观测结果对古气候和古高程重建具有重要的启示。例如,在古气候重建时,若能剔除不同记录之间由高程效应所造成的δ18O值,则能更准确地提取出地域气候差异信号;而在使用稳定同位素古高程计时,应充分考虑其使用条件,如中、高海拔的限制,干旱或湿润气候的限制,以及现代季风环流背景等因素,我们需要考虑在不同的气候状况下采用不同的梯度值,这样才能提高高程重建的准确度。
刘孝艳[3](2021)在《五大连池火山口湖花粉记录的末次冰期以来的植被及气候变化》文中指出相比气候的渐变来说,气候突变事件对人类的影响更为显着,这促使学术界深度研究突变气候变化,以期为应对未来气候变化提供参考。中国东北地区隶属东亚季风区,森林资源极其丰富,是古植被及古气候研究的理想区域。然而,目前对该区末次冰期以来的古环境和古植被演化特征研究尚存在如下显着不足:1)该区域长时间尺度的高分辨率、高定年精度的植被及气候变化记录极其稀少,限制了该区域气候变化时空特征及驱动机制的研究;2)不同研究获得的该区域新仙女木事件(Younger Dryas;YD)期间降水格局差异较大,气候湿润或是干旱尚无定论;3)该区域全新世以来降水定量重建结果存在较大差异。本文通过对黑龙江省五大连池火山口湖沉积物钻孔进行物理、化学分析(包括磁化率、TOC、TN以及C/N)、花粉分析以及基于花粉的定量重建等,并基于42个AMS14C年代学数据建立了可靠的年代框架,重建了中国东北地区末次冰期(48-0 ka BP)以来的植被及气候演化序列。针对中国东北地区现存的研究争议,本文重点从末次冰期、YD以及全新世以来三个不同阶段展开了植被及气候变化研究,并通过与区域记录对比探讨了植被与气候变化的可能机制。研究结果及认识如下:(1)五大连池沉积物沉积环境指标(磁化率、TOC、TN以及C/N)、花粉组合以及基于花粉百分含量的主成分分析结果均表明,中国东北地区末次冰期(48-11.7 ka BP)的气候变化具有显着的轨道及千年尺度变化特征。在轨道尺度上,MIS3期,湖区周边以沼泽化程度较弱的草甸景观为主。MIS3晚期,沼泽成分达到整个末次冰期最低值,表明此时湖泊水位可能达到末次冰期最大。MIS2期沼泽类草本显着扩张,尤其莎草科和禾本科,表明湖泊水位显着下降。在千年尺度上,桤木属花粉以及花粉百分含量的主成分PC2均识别出5次显着的冷事件(44.3 ka BP、41.3 ka BP、36.1 ka BP、28-27 ka BP 和 15 ka BP),分别对应于Greenland冰心的H1、H3、H4、D//O12冰阶和H5事件。同时,PC2还识别出D/O1-2、D/O5-8和D/O11-12等事件。PC1则表明,H4、D/O12冰阶以及H5期间,湖泊水位显着上升,降水增加,气候湿润;H1和H3事件期间,水位无明显变化。通过对比,本文认为,在轨道尺度上,该区植被及气候变化与其他区域一致,均受控于夏季太阳辐射的变化。千年尺度上,H4、D/O12冰阶和H5事件期间湖泊水位上升可能受到区域性东北季风的影响,H1和H3事件期间水位变化不明显可能是由于此时北半球冰量较大,Okhotsk海水汽传输距离变远,无法到达这一地区。此外,通过对比发现,H事件在高纬地区的花粉记录中更显着,低纬花粉记录中则没有明显响应,初步推测H事件在东亚季风区的传输可能是自高纬向低纬进行的。(2)TC2钻孔花粉谱及定量重建结果表明,YD可能发生于12.7-11.7 ka BP。YD期间花粉组合以阔叶桦木和桤木为主要优势,草本植物花粉显着减少,气候呈冷湿特征。定量重建的年平均气温(Tann)在YD期间降低约3-5℃,年均降水(Pann)增加约300 mm,是典型的冷湿气候。在发生时间上,五大连池花粉记录基本与中国东北地区其他花粉记录一致,表明中国东北地区植被同步响应于YD事件。通过对比,我们发现东北地区西部季风边缘区YD期间为冷干气候,而北部主要表现为冷湿气候,进而推测YD期间的降水增加与末次冰期MIS3期的H事件期间降水增加相似,同受区域性东北季风的影响。(3)基于花粉的定量重建表明,中国东北五大连池地区全新世温度最大期发生于9.0-7.0 ka BP,而降水最大期发生于5.5-3.1 ka BP,此时木本植被显着扩张,旱生型草本显着增加。通过对比研究发现,五大连池地区温度记录与东北及全球温度记录基本一致,表明温度变化具有全球一致性。相比之下,降水最大期发生时间呈现较大的差异性,五大连池记录明显晚于其他气候记录。这种降水模式的时空复杂性至今没有单一因素可以解释,表明全新世轨道尺度季风降水变化可能受冰盖和海表温度等多因素驱动。
陈婕[4](2021)在《中全新世和现代东亚季风边缘区气候变化及其西风-季风协同作用机制研究》文中认为东亚夏季风北界随着东亚夏季风强弱变化出现的年际和年代际的波动范围被称为季风边缘区。季风边缘区地处东亚夏季风和中纬度西风环流系统的过渡带,受到东亚夏季风和西风系统的双重影响,气候表现形势复杂,是典型的农牧交错带、气候敏感带和自然灾害的频发区。目前有大量的研究将目光投向了东亚夏季风边缘区的气候变化。然而,大部分的研究主要从东亚夏季风的角度理解季风边缘区的气候变化,西风对季风边缘区的影响却缺乏关注,并且仅有的研究也不够深入。由于东亚夏季风和西风两大系统在季风边缘区博弈,并相互作用,这导致在研究季风边缘区的气候变化时,并不能只考虑西风或者季风的影响,而是需要理解两者的共同作用。因此,本文从现代气候角度出发,探讨季风边缘区气候变化特征及其相应的西风-季风协同作用机制,并进一步理解季风边缘区与周边地区气候的异同。此外,基于对现代气候的理解,进一步利用古气候代用资料和地球系统模式EC-Earth3的气候模拟结果,将研究拓展到中全新世时期,探讨轨道参数变化和植被反馈作用对东亚夏季风北界的影响。主要获得了以下认识:1.定义了一个适用于长时间尺度的具有明确气候-生态-地理界线意义的东亚夏季风北界指标(气候北界新指标)。该指标的定义为夏季(5-9月)2mm day-1的等降水线(即300mm降水量)。气候北界指标指示的季风边缘区与我国现代土地覆被类型、气候转换带以及潜在自然植被类型的空间分布存在很好的对应关系,也与风场突变位置一致,具有明确的气候-生态-地理界线意义。其范围覆盖了甘肃中部、宁夏北部、内蒙古中东部以及东北地区,北可深入到中蒙边界,南可退缩到山东-河南中部一线。东亚夏季风北界位置偏北时,东亚夏季风和西风同时增强,使得东北地区的气旋北移;而北界位置偏南时,东亚夏季风减弱。2.揭示了夏季东亚地区年际西风-季风协同作用机制,并定义了一个年际西风-季风协同作用指数。西风和东亚夏季风的协同作用能够使得西风携带的来自中高纬的冷空气和季风携带的来自低纬的暖湿空气在季风边缘区交汇,增强水汽输送和大气不稳定度,促进上升运动的形成,共同导致季风边缘区降水增多,东亚夏季风北界往西北方向移动。西风-季风协同作用可以进一步导致西风和季风的相互作用,使得西风和东亚夏季风在季风边缘区交汇形成异常气旋,并相互增强,导致季风边缘区降水进一步增多。影响该协同作用的西风强度主要受控于丝绸之路遥相关(SRP)和西风急流的南北移动(JMD),东亚夏季风主要受ENSO和印度洋海温的影响。基于以上发现,本文参考影响西风-季风协同作用的西风指数和东亚夏季风指数与季风边缘区降水之间的相关关系,定义了一个年际西风-季风协同作用指数,该指数能够刻画出西风和东亚夏季风对季风边缘区降水的共同影响。3.阐明了受西风环流主控的蒙古高原与中纬度季风显着影响区的降水在年际和年代际尺度上降水呈现出一致性的变化特征。北大西洋和中亚地区与欧洲和蒙古高原高度场异常反相位配置的欧亚大陆中纬度遥相关波列是导致降水一致性变化的关键因素:当北大西洋和中亚地区为高度场正异常,而蒙古高原出现高度场负异常这种环流配置时,能够将更多的西风和中纬度季风水汽输送到蒙古高原、东北和华北地区,并且通过加强东北亚低压来增强东亚夏季风,还可以激发异常上升运动,从而导致主要受西风环流控制的蒙古高原和受季风环流控制的东北和华北地区降水出现一致性增加。反之则出现一致性降水减少。4.揭示了中全新世轨道参数变化和植被反馈作用对东亚夏季风北界的影响。在中全新世轨道参数变化的影响下东亚夏季风北界往西北方向移动,最多移动了约213km;在植被反馈作用的影响下,东亚夏季风北界进一步往西北方向移动,最多移动了约90km。中全新世轨道参数变化和植被反馈作用导致的东亚夏季风增强和西风急流的北移是东亚夏季风北界往西北方向移动的主要原因。中全新世轨道参数的变化能够减弱中纬度的南北温差,使得西风急流减弱北移;而东北亚地区草地的扩张和森林的减少导致东北亚地区的经向温差加大,西风急流进一步北移。轨道参数变化导致的西风急流北移,可以使得季风雨带提前北跳,仲夏雨在华北的停留时间变长。与此同时,西风急流减弱导致华北和西北地区高空出现异常辐散,为季风边缘区降水的增多提供动力条件;植被反馈作用导致的西风急流北移,使得梅雨期提前终止,仲夏雨期变长。它们配合东亚夏季风水汽输送的增强,共同导致了季风边缘区降水增多,东亚夏季风北界往西北方向移动。
卢佳仪[5](2020)在《中国东部晚中新世以来干湿古气候与古植被演化及其驱动机制》文中研究说明亚洲季风是全球气候系统的重要组成部分,解密它的时空演变规律对人们全面理解不同时间尺度下的全球气候变化具有重要意义。尤其是晚新生代东亚季风的形成与演化无论对区域性还是全球性气候均产生了重要影响。长期以来,对东亚季风轨道尺度上的演化研究众多,而对构造尺度上季风的演化相对较少,且多聚焦于黄土高原、青藏高原和中国南海等区域。中国东部地区因地表覆盖而缺乏长时间尺度的沉积露头剖面,新近纪以来的古气候演化研究一直是个薄弱环节。虽然晚新生代以来东亚季风在构造时间尺度上的演化被认为与青藏高原隆升有关,但有关季风演化的机制目前仍存在很多争议。特别是,与季风相关的干湿古气候在中国东部地区的空间变化规律还不清楚,它是否与现代干湿气候一样存在巨大的空间差异(如,中国东部降雨两极或三极模态)?如是,那么驱动机制又如何?这些问题都有待于深入探讨。同时,伴随着新近纪气候变化,陆地生态系统也出现了重大的转变,尤其是新生代晚期C4草原的出现使C3植物被C4植物大规模取代,草原生境在全球范围内得到了极大的扩张。有关C4植物在中新世的第一次扩展事件已经有了大量的深入研究,人们对这次事件从低纬度向中高纬度的扩张过程的基本框架已经建立。但是,有关东亚地区晚中新世以来的C4植物是否存在第二次扩张事件还不清楚。如有,具体机制又是如何?它与第一次扩展事件有哪些不同点?这些问题都有待于深入探讨。近年来,基于区域地质调查工作的不断发展,在中国东部第四纪强烈覆盖区也获得了晚中新世(ca.8 Ma)以来连续沉积的钻孔岩芯,这为研究中国东部晚中新世以来干湿古气候的变化创造了很好的条件,使得我们能更全面地揭示东亚季风区干湿古气候的演化规律,并为深入探究其驱动机制提供了关键素材。同时,分子古气候代用指标的不断突破也为建立干湿古气候的时间演化序列创造了条件。尤其是来源于微生物细胞膜的甘油二烷基链甘油四醚化合物(Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers,简称GDGTs),因其在各个环境中分布广泛,且对环境变化响应灵敏,被广泛应用于古环境古气候重建的研究中。所以利用微生物脂类GDGTs的指标重建东亚季风演化具有积极的意义。中国东部长时间尺度钻孔沉积多为河湖相沉积,基于GDGTs化合物的众多指标中,能用于长尺度河湖相干湿古气候重建中的指标须在现代河湖相沉积环境中进行验证其可靠性。本研究从现代河流-湖泊沉积环境入手,选择青海湖等对干湿古气候比较敏感的地区为现代过程研究对象,分析基于GDGTs构建的各指标在现代河流和湖相中的变化及控制因子,选出可靠的干湿古气候指标,再用于中国东部华北平原和苏北平原晚中新世以来的河湖相钻孔中以重建干湿古气候演化。同时,利用有机碳同位素检测方法重建了晚中新世以来中国东部的植被演化。论文取得的主要创新性认识概况如下(部分研究成果已经发表在国际刊物上):1.依据微生物GDGTs现代过程调查,提出了河湖相的干湿古气候代用新指标。通过对干湿气候极其敏感的青海湖地区湖泊沉积物、河流沉积物以及周围土壤中GDGTs化合物的检测,分析了古菌isoGDGTs化合物和细菌br GDGTs化合物在不同沉积环境中的变化规律,讨论了基于GDGTs构建的各古气候重建指标与环境因子间的关系。古菌isoGDGTs在河流和湖泊中的变化较细菌br GDGTs的变化更有规律,且基于isoGDGTs建立的指标GDGT-0/Cren与湖泊水深之间存在显着相关性,可作为可靠的干湿古气候重建指标。而细菌br GDGTs化合物构建的指标在河湖相环境中变化复杂,且受控因子众多。例如,能反映p H的CBT指标在河流沉积物中被发现与盐度有关;能用于重建温度的MBT’指标在湖泊环境中显示出与水深有关等。这使得基于br GDGTs构建的古环境指标在长尺度河湖相沉积中的应用受到很大限制,而GDGT-0/Cren指标原理更清晰,受控因子单一,在河湖相干湿古气候重建中显示出明显优势。在此基础上,综合全球已经报道的湖泊沉积物(包括部分中国东部地区的湖泊沉积物)和泥炭地的GDGT数据,进一步支持了GDGT-0/Cren指标可以作为陆地水体环境的干湿古气候代用指标。2.发现了中国东部晚中新世以来构造时间尺度的干湿古气候呈现出三极模态的空间变化,提出了赤道太平洋海温梯度的驱动机制。通过对华北平原天津G3钻孔(8 Ma至今)和苏北平原盐城ZKA4钻孔(~7.6 Ma)河湖相沉积物中GDGTs化合物的测试分析,利用新发现的古气候指标GDGT-0/Cren和以前建立的Ri/b指标重建了晚中新世以来中国东部北方的干湿古气候变化。华北平原以及苏北平原的分子记录显示,晚中新世至早上新世气候干旱,降雨量少;自上新世早期(约4.2~4.5 Ma)起东亚夏季风(EASM)显着增强,季风降水突然增加,气候变湿润,直至现在。这种以早上新世为界的干湿古气候变化规律与黄土高原及中国南海的记录一致,而与中部长江中下游的记录相反,即晚中新世到早上新世华北及南海中南部气候干旱(-),而长江中下游和南海北部气候湿润(+);早上新世4.2 Ma之后这种模式发生反转。因此本研究认为自晚中新世起,中国东部的降雨模式呈现出南北一致而中部相反的“类三极模态”,且这种降雨模式在早上新世4.2 Ma左右发生反转,即从“-,+,-”变成“+,-,+”模式。根据中国东部现代年际和年代际降雨分布模式以及结合早上新世全球古气候记录,本研究认为早上新世4.2 Ma左右中国东部降雨的“三极模态”发生的原因主要由赤道太平洋纬向和经向海温梯度自早上新世开始显着增加,导致西太平洋菲律宾上空对流活动增强所导致。此外,增强的Hadley环流以及Walker环流从赤道热带通过极地向的运输使得向北传播的水汽增多对早上新世以来东亚夏季风的增强也有所贡献。微生物脂类指标所揭示的中国东部构造时间尺度干湿古气候的这种三极模态空间变化及其驱动机制进一步得到了古气候模型模拟结果(由国外合作者完成)的支持,但这一驱动机制与本课题组之前报道的中国东部千年时间尺度三极模态干湿古气候的驱动机制(Zhang et al.,2018,Science)有较大差异。3.依据分子地球生物学记录,发现了C4植物在早上新世出现晚新生代以来的第二次扩张事件,提出了大气CO2浓度的驱动机制。通过对华北平原G3钻孔以及苏北平原ZAK4钻孔中全岩有机碳同位素进行分析,重建了中国东部晚中新世以来C3/C4植物演化历史,并与东亚其它地区以及全球各大陆同时期植被记录进行对比,深入探讨了影响C4草本扩张的机制。天津G3钻孔的有机碳同位素显示出在4.1 Ma左右出现明显正偏且波动剧烈,盐城ZKA4钻孔的有机碳同位素显示在4.5 Ma左右出现明显正偏。两根钻孔的数据较为一致的指示了早上新世中国东部有一次明显C4草本扩张事件。这次C4草本扩张事件同样在黄土高原土壤碳酸盐碳同位素研究中也有记录,说明具有区域性特征。进一步综合全球数据发现,早上新世的这次C4草本扩展事件在非洲、西亚、澳大利亚、北美和南美同时期碳同位素记录均有显示。由此提出了早上新世的C4草本扩张是一次全球性事件,且与晚中新世的第一次全球C4扩张事件是相互独立的。虽然晚中新世的C4扩张被认为可能与干旱化增强和火灾变多有关,但这并不能解释早上新世的C4草本扩张。本研究结合早上新世全球古气候记录,推测这次全球C4扩张事件主要由大气CO2分压的长期降低所引起的。这一推论得到了光量子产率模型的支持,该模型显示,在早上新世,随着大气CO2分压以及温度的降低,很多地区的气候条件越过了有利于C4草本生长的阈值,特别是在如华北平原、苏北平原这样的中纬度地区,因此C4草本出现了再一次大规模的扩张。
李依婵[6](2020)在《末次盛冰期以来东亚与北美季风区干湿变化对比研究》文中提出东亚和北美的气候变化具有遥相关关系,在不同时间尺度下,两个地区的干湿变化存在一定联系。基于古气候记录进行定量重建,反演过去东亚和北美季风区干旱事件的时空变化,有利于了解不同时间尺度的水循环变化,为预测未来干旱事件的发生提供科学依据。本文利用观测数据、多种古气候代用指标、TraCE模型以及PMIP3/CMIP5模型数据重建和模拟了末次盛冰期以来多时间尺度东亚与北美的干湿变化及其影响因素。主要结论如下:(1)年际/年代际尺度的干湿变化研究结果表明:在全球变暖的大背景下,东亚与北美地区的干湿状况对各气候因子变化的响应不一致,东亚和北美地区的温度升高,蒸发量增大,同时东亚季风区西南部和北美季风区的降水减少,导致当地干旱程度加剧。受降水增加的影响,东亚西北部在温度升高的情况下,气候依旧变湿。东亚季风区的东部区域温度增幅与其他地区差异不大,但是降水增幅较大,所以干旱程度较季风区的其他区域低。说明当温度升高的时候,只有降水增幅更大,才能缓解干旱,这一定程度上也印证了东亚季风区的干湿变化对温度的响应比对降水的响应更显着。同时本文也探讨了干湿变化与海表温度(Sea Surface Temperature,SST)的关系,结果显示东亚的干湿变化与全球大部分海域都呈正相关关系,但是与厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO)的相关性并不显着;北美非季风区的干湿变化与ENSO事件的相关性较为显着,季风区干湿变化与ENSO的相关性较弱。(2)千年尺度的干湿变化结果显示:末次盛冰期(Last Glacial Maximum,LGM)到早全新世初期,夏季太阳辐射和温室气体浓度由LGM以来的谷值上升至峰值,北半球大陆冰盖则相反,在此强迫背景下,大西洋经圈翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)和ENSO大致呈下降的趋势,导致东亚和北美季风整体比全新世弱,季风区相比于全新世时期也较为干旱,但有从干旱转向湿润的演变趋势。冬季太阳辐射逐渐减弱,冬季风增强,东亚非季风区的大部分区域处于较为干旱的状态,且干湿变化较为和缓;北美冰盖加强了西风,导致北美非季风区呈现明显的湿润状态。全新世主要受到太阳辐射和温室气体浓度的影响,冰盖的作用较弱,东亚和北美季风区干湿变化总的趋势是逐渐变干,季风区由湿润向干旱转变,非季风区则是干旱程度加剧。(3)对比LGM(21ka)、中全新世(Mid-Holocene,MH;6ka)和工业革命前期(Preindustrial,PI;0ka)的干湿变化可看出,东亚与北美季风区和非季风区干湿状况存在反相位的关系,季风区的干湿变化主要取决于夏季干湿状况,非季风区主要取决于冬季的干湿状况。LGM夏季太阳辐射较弱,温室气体浓度低,北半球海冰和大陆冰盖大规模发育导致全球表面温度降低,夏季北半球陆地降温幅度大于海洋,海陆热力差异减小;同时高纬度地区降温幅度大于低纬度地区,以至于经向温度梯度增大,季风减弱,因此LGM成为季风区最干旱的时期。MH夏季太阳辐射较强,AMOC处于较高的状态,ENSO处于全新世最低的值,有利于增强季风,这使得季风区最湿润的气候状态出现在MH时期。非季风区的干湿变化在东亚和北美并不同步,东亚非季风区最湿润的时期为MH时期,原因是该时期温室气体浓度较LGM时期高,导致中高纬SST升高,增加了西风中的水汽含量,使得东亚非季风区变湿。北美非季风区最湿润的时期为LGM时期,主要是因为该时期北美大陆冰盖覆盖范围达到最大值,冰盖附近气压高,推动西风带往南移的同时加强了西风,从而为北美非季风区输送更多水汽。(4)东亚和北美的季风区和非季风区不同时间尺度的干湿状况都存在反相位的变化关系,不同时间尺度干湿变化的驱动因素则各不相同。在太阳辐射、温室气体浓度、北美大陆冰盖等强迫背景下,千年尺度干湿变化与AMOC和ENSO关系较密切;年际/年代际尺度的干湿变化则与降水、温度以及SST的年际/年代际变化的关系更密切。
李楠楠[7](2020)在《中国东北龙岗地区新仙女木事件以来植被动态对气候变化的响应》文中研究说明中国东北地区广泛分布的湖沼沉积物为恢复和重建该区晚第四纪以来的古气候和古植被演化提供了非常优良的地质材料。过去几十年间,国内外学者利用本区的湖泊、沼泽沉积物中的不同代用指标,重建了该区晚第四纪以来的古环境演化和植被变迁,极大地丰富了我们对该区域气候历史和植被变化的了解和认识。其中,龙岗地区由于集中了东北地区玛珥湖和较长时间序列的泥炭地而备受国内外学者关注。尽管前人已经在该区开展了大量的、多角度、高精度的研究工作,当前学界对于该区域的古气候变化历史,尤其是古降水变化格局尚存在较大争议。新仙女木事件是末次冰消期向全新世转换的关键节点,深入探讨新仙女木事件以来龙岗地区的古植被和古气候变化历史,对于了解东北地区乃至东亚季风区北部冰消期以来的环境演变及驱动机制具有重要作用。论文选取位于中国东北龙岗地区的孤山屯泥炭地,通过对孤山屯泥炭地两个连续泥炭剖面进行高分辨率的AMS14C定年,利用剖面中孢粉、炭屑、稳定碳氮同位素、分子生物标志物及其单体碳同位素、元素地球化学组成等多个古植被和古环境代用指标,恢复和重建了孤山屯地区13 ka以来的古植被、古气候以及泥炭沼泽的发育演化历史。通过将本文记录与区域内其他湖泊和泥炭钻孔进行对比,重点探讨了龙岗地区新仙女木事件以来古植被变化对区域环境演化的响应。结合频谱分析、小波分析以及互补集合经验模态分解等方法,对影响和控制本区植被组成与气候变迁的外部驱动因子展开了讨论。孤山屯泥炭地的孢粉记录很好地反映了区域和泥炭地植被的变化特征。东北龙岗地区新仙女木事件以来的古植被演化经历了明显的“北方针叶林→落叶阔叶林→针阔叶混交林”三个阶段。新仙女木时期,受区域寒冷干燥的气候环境影响,龙岗地区发育了与北方针叶林相类似的森林景观,林中主要分布有云杉属、冷杉属、落叶松属以及桦属等乔木,景观开阔度较高。中早全新世以来,随着区域温度逐渐升高,龙岗地区发育了以栎属植物为建群种,多种落叶乔木共生的落叶阔叶林景观,森林郁闭度很高;到晚全新世,随着区域温度的持续下降,中早全新世广泛分布的落叶阔叶林景观逐渐被针阔叶混交林所取代,约在5ka前后,当前东北长白山地广泛分布的针阔叶混交林景观就已形成。新仙女木时期东亚冬季风势力较强,冬季风携带的风尘物质通量很高,孤山屯地区的区域气候以冷干为基本特征。尽管泥炭全样δ13C在剖面底部出现了显着负偏,但其主要是由于浮游藻类等利用湖水中溶解的CO2进行光合作用,而并非区域气候变化造成。进入全新世,东亚夏季风活动显着增强,泥炭中粉尘通量迅速减少。中早全新世是龙岗地区气候环境最适宜的阶段,区域降水量显着增加导致泥炭地水位升高。晚全新世(4ka以来),区域温度呈逐渐下降趋势,泥炭剖面中的粉尘通量再次增加。除此以外,全新世以来,孤山屯多个古气候代用指标记录到了多次气候快速转冷事件,这些气候事件可与全球冷事件集成以及Bond等人在北大西洋深海沉积物中发现的浮冰碎屑事件相对应,表明东亚季风区气候变化与全球其他气候系统间的遥相关联系。显微形态观察、地球化学、地层学与年代学证据均表明,孤山屯泥炭地600610cm处发现的火山灰沉积是龙岗火山区早全新世的火山喷发产物。由于孤山屯泥炭地位于火山锥体的上风向,泥炭地中仅记录到了火山灰的沉降,孢粉记录显示区域植被并未发生明显变化。频谱分析结果显示,孤山屯泥炭地的古气候和古植被变化存在有显着的3000a、2000a、1000a、800a、500a、210a等千年、百年尺度的变化周期。这些周期大都可与宇生核素重建出的太阳活动变化的周期相对应,反映出太阳活动的变化很可能是驱动本区区域气候环境变迁和植被演化的重要因素。同时,CEEMD结果显示,Quercus花粉百分含量在500600a,1000a,2300a尺度的模态分量与IntCal13Δ14C的模态分量基本呈现出同相位变化关系,更直观地表明太阳活动的变化很可能是控制和影响本区植被演替与气候变迁的重要驱动因素。基于此,我们提出了针对太阳辐射驱动东亚季风变化的概念模型,解释了太阳活动是如何与低纬地区的“海—气”交互作用共同影响和驱动东亚季风区气候和环境的演化。
崔二乾[8](2020)在《环境变化下植物叶片功能性状的变异及其对生态系统生产力模型模拟的影响》文中研究指明陆生植物的叶片功能性状与其生存、生长和繁殖等密切相关,能够单独或联合指示植物个体对环境变化的响应与适应。同时,叶片经济型谱的发现显着提高了人们对植物通过性状协同实现功能优化机制的理解。随着植物叶片功能性状新理论和新方法的不断发展,众多研究开始探索植物叶片功能性状对环境变化的响应策略。然而,以往的研究借助自然环境梯度上植物性状特征变化开展分析,难以区分种间差异和环境因子的作用。同时,科学家们陆续尝试将植物叶片功能性状间经验关系加入到生态系统生产力的模拟中,但是其预测能力受到环境变化下性状间关系稳定性的制约。为了研究上述难题,本研究构建了控制实验中植物叶片功能性状数据库。基于全球数据库的构建,全面分析了叶片功能性状及其权衡关系对多种环境因子变化的响应。同时,提出一项新的模型不确定性分析方法,追溯了植物功能性状对生产力模拟的贡献。最后,本研究还基于整合分析实验结果,借助陆地生态系统模型模拟了叶片功能性状的变化对生态系统生产力的影响。主要结果如下:(1)通过调研植物叶片功能性状相关控制实验,构建了增温、干旱、CO2施肥和氮添加下515个物种的叶片功能性状数据库,分析了环境变化下叶片功能性状的响应及其影响因素。整合分析的结果显示,CO2施肥和氮添加是影响叶片功能性状的关键环境因子。CO2施肥促进光合速率升高,却显着降低了比叶面积和叶氮含量。氮添加引起叶片净光合速率和叶氮含量同时上升,但是并没有显着改变比叶面积。叶片功能性状对环境变化的响应还受到处理强度和实验持续时间的影响,并在植物功能型间存在一定响应差异。该数据库的构建,可以为叶片功能性状适应性研究提供重要的数据支持。同时,叶片功能性状在环境变化下响应值的量化,为模拟和预测未来气候下植物的响应提供了重要依据。(2)基于已构建的叶片性状数据库,全面解析了环境变化下植物叶片功能性状间权衡关系的稳定性及其潜在机制。通过二维向量图发现物种间成对性状对环境变化的响应方向存在较大差异,且大部分并不遵循叶片功能性状间固有关系的方向。但是,叶片功能性状间固有权衡关系的斜率在环境变化下维持稳定。通过构建概念模型,发现性状间关系的斜率维持稳定是由于物种水平的变化方向总是与固有性状间关系方向不同且非对称的分布在其一侧。在固有斜率不变的情况下,性状间关系截距变化受到实验环境和处理强度的影响,同时在不同功能型间的表现存在一定差异。植物叶片功能性状间权衡关系稳定性的发现,证实基于叶片功能性状改进模型预测能力的可行性。(3)基于生态系统生产力的可分解性,构建了生产力模拟不确定性溯源性分析框架。基于15个陆地生态系统模型对东亚季风区的模拟结果,发现模型间生产力的模拟差异90%来自于叶面积指数,而比叶面积的表征差异贡献了模型间叶面积指数模拟的77%。对比于本地化观测数据集,模型中植物功能性状的空间变异性普遍较低。因此,借助本地化观测数据集对模型性状参数进行约束是改进模型模拟的必要途径。(4)整合了实验结果与模型模拟,借助控制实验中叶片性状变异模拟了气候变化下生态系统生产力的响应。基于CO2施肥实验的分析结果和陆地生态系统模型CABLE,量化了叶片功能性状的变化对生态系统生产力的影响。通过设置不同的模拟情景发现,考虑了比叶面积及其与叶氮含量间关系的变化,CO2施肥引起的植物生长将会被放大23%。同时,北半球的中高纬和南半球的低纬度地区产生大量额外碳吸收。综上所述,本研究全面量化了植物叶片功能性状对环境变化的响应,并分析了植物功能性状对生产力模拟的影响。通过数据和模型的整合研究,为基于植物叶片功能性状预测生态系统生产力的变化提供了崭新的视角。
张百超[9](2020)在《基于多源资料的全球陆地季风区云—辐射特征及数值模拟分析》文中认为全球陆地季风区是世界上人口最密集的地区之一,季风降水影响了全球三分之二的人口。过去受到观测手段的限制,对全球陆地季风区云-辐射的特征与模拟很难进行整体,客观的研究。卫星产品的出现为研究云特征提供了新的手段。本文围绕全球季风区云与辐射的特征,首先分析了不同卫星产品中全球季风区云-辐射的特征,后基于此部分的结论,进一步评估了模式,尤其是CMIP6中的新版本模式对云-辐射的模拟性能,主要研究结论如下:一、全球陆地季风区云辐射强迫气候特征使用来自不同卫星传感器的不同卫星产品研究了不同产品所给出的全球季风区云-辐射的气候态特征。结果表明,与降水分布类似,全球季风区同样为云-辐射的大值区,且云-辐射呈现出与降水类似的夏季增加冬季减少的特征。而不同子季风区的总云量季节循环存在差异。虽然在气候态上不同卫星产品给出的总云量存在一定的差异,不同卫星产品均能给出较为一致的总云量季节变化。Cloud Sat能够揭示更多的云垂直结构的细节特征,其他卫星产品大多只能提供云系的顶层信息。二、全球陆地季风区云辐射强迫长期趋势与年际变率使用来自不同卫星传感器的不同卫星产品进一步分析了全球季风区云-辐射的季节变率与长期趋势,同时给出了不同子季风区的联系与差异。结果表明,全球季风区内总云量的年际变率分布不均匀,并且年际变率分布与降水的年际变率分布有一定的差距。不同卫星产品所给出的总云量的年际变率具有较强的资料依赖性。对于长期趋势,卫星产品显示总云量的长期趋势在21世纪初存在一个拐点,在21世纪之前,全球季风区的总云量与云辐射强迫总体呈现减弱趋势。在21世纪后,总云量减弱趋势暂缓。云量的单调变化具有较强的地域特征。三、大气环流模式AMIP试验模拟的全球陆地季风区云辐射强迫与误差来源结合前文结论,利用再分析资料与卫星观测资料,研究了三组中国气候模式AMIP试验中云-辐射的模拟性能,并对比了其CMIP5、CMIP6合计5套模式数据,考察新旧模式在云-辐射模拟模拟有何改善,并进一步对模式模拟偏差进行了归因诊断。研究发现各套模式对云-辐射模拟偏低,CMIP6模式对云-辐射气候态模拟改善程度较小。云特征的模拟偏差有很大可能性是由于对垂直动力结构模拟偏差导致的,并且,即使在类似的中低层动力结构中,各套模式依旧不能给出与再分析资料相似的云-辐射特征。四、FGOALS2两个模式对东亚冬季青藏高原东部层云区模拟的个例分析冬季青藏高原东部层云区是唯一存在于副热带陆地的层云密集区,对该地区层云模拟能力的系统分析评估是改进模式性能的重要依据。基于卫星资料,评估了中国科学院大气物理研究所FGOALS-s2和FGOALS-g2的大气环流模式试验(AMIP)对青藏高原东侧层云的模拟能力。通过分析云辐射强迫等相关特征、大气环流、稳定度、以及地表气温和云的关系,探讨了模式偏差的可能原因。结果表明,两个模式都不同程度地低估了青藏高原东侧的低层云量和云水含量。进一步分析表明,两个模式均低估了高原东侧的低层稳定度,同时不同程度地低估了该地区中低层水平水汽输送,导致层云云量的模拟偏少。此外,FGOALS-g2高估了高原东侧的上升运动和垂直水汽输送,使得模拟的低云偏少而云顶高度偏高。
吴一凡[10](2019)在《GPM IMERG v5和TRMM 3B42v7卫星降水产品在长江流域的精度评价与对比》文中提出准确的降水估算对区域乃至全球尺度上的水文模拟、气候监测以及灾害防治具有十分重要的意义。卫星遥感降水数据产品作为一种监测降水的全新手段,不仅弥补了雷达和地面台站在技术手段上的局限性,更填补了在人迹罕至区域的数据空白。本文以长江流域内2014年至2017年224个气象台站的实测降水资料为真值,应用克里金插值法、双线性插值法、列联表等方法,从不同时空角度比较了新一代GPM IMERG v5卫星降水产品以及老一代TRMM 3B42 v7卫星降水产品在长江流域的适用性;并基于长江流域高程DEM数据,从数据整体精度、对降水的捕捉能力、降水发生概率三个方面评价了两种卫星产品在不同海拔下的降水估测能力;最后根据长江流域受到季风气候影响显着的特点,比较了两种卫星产品在东亚和南亚夏季风影响下对降水的探测能力。结果发现:(1)在时间尺度上,两种卫星在日尺度上的探测精度均低于年、月尺度,并在三种时间尺度上均高估了实际降水(RB<6%);二者对冬季降水产生明显低估(RB<-40%),对夏季降水存在较高的均方根误差,特别是GPM卫星对长江下游降水反演的RMSE值普遍大于2 mm/d;两种卫星均对弱降水的捕捉能力强于强降水。总体而言,GPM卫星对日尺度上降水的探测精度要低于TRMM卫星,而在年、月尺度上的精度大于TRMM卫星。(2)在空间分布上,GPM高估了长江下游地区的年均降水,而TRMM严重低估了四川盆地的降水;GPM均高估了不同月份主雨带的范围和强度,而TRMM低估了十一月至翌年二月四川盆地的降水;两种卫星降水产品对P≤1 mm/d的降水空间分布格局反演能力较差,而对1 mm/d<P≤50 mm/d的降水分布格局反演结果较好,两种卫星降水产品均高估了长江下游P>50 mm/d降水发生的概率;两种卫星降水产品在长江下游站点的相关系数和误差值均明显高于上游站点。(3)两种卫星降水产品均高估了海拔低于3000 m地区的降水,而低估了高于3000 m地区的降水(RBGPM=-5.42%,RBTRMM=-1.87%);GPM卫星在各高程带内通过比TRMM卫星更高的相关系数,更低的误差值显示出对降水较为精确的估计;GPM对小于1mm/d弱降水事件的探测率和误报率均较高,但对不同雨率探测的偏差率更接近最优值1;GPM卫星对不同高程带内各种阈值降水发生概率及平均降水量的反演结果均与实测值更为接近。(4)东亚季风区夏季降水形成机制和南亚季风区存在不同,并且东亚季风区夏季降水较南亚季风区开始时间更早、强度更强;两种卫星产品均高估了夏季平均降水率,其中以东亚季风区的高估尤为明显;两种卫星降水产品在东亚季风区与实测降水的相关度、误差值以及相对偏差均分别大于南亚季风区;由于GPM卫星算法的影响,其在两种季风区的表现均逊色于老一代TRMM卫星。对卫星降水产品的精度评价是近年来水文和遥感领域的热门话题,然而目前诸多精度评价工作普遍存在分析不全面的问题,因而对卫星数据的后续应用也造成相当大的不确定性。本文详细分析了不同时间和空间尺度上GPM和TRMM卫星数据在长江流域的估算精度,并结合本区的地形特点将其划分为不同的高程带进行分区评价,最后研究了夏季风对卫星探测精度的影响,以期最大程度上为本地区生态水文的后续研究提供有价值的参考。
二、东亚季风区的季风类型(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、东亚季风区的季风类型(论文提纲范文)
(1)重建和模拟中过去千年火山活动对东亚夏季风降水的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 季风降水的变率及其对外部强迫的响应 |
1.2.1 季风降水的变率 |
1.2.2 季风降水对外部强迫的响应 |
1.3 火山喷发后的气候效应 |
1.3.1 火山喷发后的直接响应 |
1.3.2 火山喷发与ENSO的关系 |
1.4 存在问题和本文研究内容 |
1.5 章节安排 |
第二章 资料和方法 |
2.1 资料说明 |
2.1.1 观测资料和代用资料 |
2.1.2 过去千年模式资料介绍 |
2.1.3 试验设计 |
2.1.4 Gill模型 |
2.2 方法介绍 |
2.2.1 能量诊断方程 |
2.2.2 叠加周期分析 |
第三章 东亚夏季风降水对赤道火山喷发直接响应及其影响因子 |
3.1 重建中温度和东亚夏季风降水的演变 |
3.2 东亚夏季风降水对赤道强火山喷发的响应特征 |
3.3 降水不同响应的物理机制讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 赤道火山喷发后的直接和间接作用对东亚夏季风降水的影响 |
4.1 赤道火山喷发引起的次年东亚夏季风降水增强 |
4.2 模式中厄尔尼诺和东亚夏季风降水的关系 |
4.3 重建中厄尔尼诺和东亚夏季风降水的关系 |
4.4 本章小结 |
第五章 赤道火山激发赤道太平洋西风异常的机理研究 |
5.1 观测和模拟中火山和厄尔尼诺的关系 |
5.2 西风异常和降水的抑制响应 |
5.3 不同区域陆地降温的作用 |
5.4 不同区域异常降水的作用 |
5.5 模型模拟厄尔尼诺的差异 |
5.6 本章小结 |
第六章 东亚夏季风降水对北半球、南半球和赤道火山喷发后的响应 |
6.1 观测和重建中东亚夏季风降水对北半球、南半球和赤道火山喷发的响应 |
6.2 模拟中东亚夏季风降水对北半球、南半球和赤道火山喷发的响应 |
6.3 不对称火山强迫的物理机制讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 论文特色与创新 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
在读期间科研情况 |
1 发表论文情况 |
2 参加项目情况 |
3 参加学术会议情况 |
致谢 |
(2)鄂西地区大气降水稳定同位素的时空演化:对古气候和古高程重建的启示(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
缩略词注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 研究进展及存在问题 |
1.2.1 大气降水稳定同位素 |
1.2.2 稳定同位素在古气候重建中的应用及其进展 |
1.2.3 稳定同位素在古高程重建中的应用进展 |
1.2.4 现代大气降水稳定同位素监测研究 |
1.3 研究目标和研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 完成的工作量 |
第二章 研究区域与研究方法 |
2.1 研究区域概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地质背景 |
2.1.3 气候特征 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 研究地点的选择 |
2.2.2 大气降水的采集 |
2.2.3 大气降水中稳定同位素的测试 |
2.3 气象观测和资料收集 |
2.3.1 温度、湿度和降水的观测 |
2.3.2 其他气候指数的收集 |
第三章 鄂西地区大气降水稳定同位素组成及其变化特征 |
3.1 大气降水氢同位素组成及其变化特征 |
3.2 大气降雨氧同位素组成及其变化特征 |
3.3 大气降水氢氧同位素组成之间的相关关系 |
3.4 氘盈余的变化特征 |
第四章 鄂西地区大气降水稳定同位素组成的时间变化特征及其对古气候重建的启示 |
4.1 大气降水稳定同位素对当地气候的响应 |
4.1.1 大气降水稳定同位素的气候意义 |
4.1.2 大气降水稳定同位素与当地温度的关系 |
4.1.3 大气降水稳定同位素与当地降雨量的关系 |
4.2 季节尺度上大气降水稳定同位素对亚洲季风的响应 |
4.2.1 亚洲季风指数 |
4.2.2 季节尺度上大气降水稳定同位素组成与季风指数的关系 |
4.3 年际尺度上大气降水稳定同位素对亚洲季风的响应 |
4.3.1 年际尺度上大气降水稳定同位素组成与季风指数的关系 |
4.3.2 年际尺度上ENSO对大气降水稳定同位素组成的影响 |
4.4 大气降水稳定同位素的时间变化特征对古气候重建的启示 |
第五章 鄂西地区大气降水稳定同位素组成的垂直空间变化特征及其对古高程重建的启示 |
5.1 稳定同位素高程效应及其影响因子 |
5.2 季节尺度上鄂西地区大气降水稳定同位素的高程效应 |
5.2.1 大气降水同位素高程效应的季节变化特征 |
5.2.2 季节尺度上温度对降水同位素高程效应的影响 |
5.2.3 季节尺度上其他因素对降水同位素高程效应的影响 |
5.3 年际尺度上大气降水稳定同位素的高程效应 |
5.3.1 降水同位素高程效应的年际变化特征 |
5.3.2 年际尺度上温度对降水同位素高程效应的影响 |
5.3.3 年际尺度上其他因素对降水同位素高程效应的影响 |
5.4 大气降水稳定同位素的高程效应对古高程重建的启示 |
5.4.1 降水氧同位素高程效应对精确对比石笋记录的启示 |
5.4.2 降水稳定同位素高程效应可精确同位素高程计的使用范围 |
第六章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
6.3 创新点 |
致谢 |
参考文献 |
(3)五大连池火山口湖花粉记录的末次冰期以来的植被及气候变化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 末次冰期以来气候环境演化研究概况 |
1.1.1 末次冰期研究概况 |
1.1.2 Younger Dryas(YD)事件(12.8-11.7 ka)研究概况 |
1.1.3 全新世(11.7 ka至今)适宜期研究概况 |
1.2 火山口湖沉积气候学发展及现状 |
1.3 国内孢粉气候学的发展及现状 |
1.4 中国东北地区末次冰期以来的气候变化研究进展 |
1.5 选题依据及研究内容 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究内容 |
1.6 工作量和技术路线 |
1.6.1 工作量 |
1.6.2 技术路线 |
第二章 研究区概况、样品采集及研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气候与水文特征 |
2.1.3 现代植被类型 |
2.2 样品采集 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 放射性碳测年 |
2.3.2 花粉分析方法 |
2.3.3 基于化石花粉数据的气候定量重建 |
2.3.4 磁化率分析 |
2.3.5 总有机碳(TOC)、总氮(TN)和C/N分析 |
第三章 研究结果 |
3.1 深度-年代模型的建立 |
3.2 五大连池GQ2钻孔指标分析结果 |
3.2.1 GQ2钻孔花粉类型及组合特征 |
3.2.2 主成分分析结果 |
3.2.3 TOC、TN、磁化率和C/N分析结果 |
3.3 五大连池TC2钻孔指标分析结果 |
3.3.1 TC2钻孔的花粉类型及组合特征 |
3.3.2 主成分分析结果 |
3.3.3 基于化石花粉的定量重建结果 |
第四章 五大连池地区末次冰期植被与气候变化 |
4.1 五大连池火山口湖末次冰期(48-10 ka BP)沉积环境演化 |
4.2 五大连池地区末次冰期(MIS 3-2)植被及气候特征 |
4.2.1 五大连池地区典型花粉的气候指示意义 |
4.2.2 五大连池地区末次冰期(MIS 3-2)植被特征 |
4.2.3 五大连池地区末次冰期(MIS 3-2)气候特征 |
4.3 不同区域记录对比及驱动机制探讨 |
4.3.1 不同区域记录对比 |
4.3.2 五大连池地区植被及气候变化机制探讨 |
第五章 五大连池地区YD期间植被与气候变化 |
5.1 五大连池地区YD期间植被及气候特征 |
5.2 区域记录对比 |
5.3 驱动机制探讨 |
第六章 五大连池地区全新世以来植被与气候变化 |
6.1 五大连池地区全新世以来植被与气候特征 |
6.2 区域记录对比 |
6.3 东北地区全新世降水变化机制分析 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 问题与展望 |
参考文献 |
图版I |
图版Ⅱ |
图版Ⅲ |
图版IV |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(4)中全新世和现代东亚季风边缘区气候变化及其西风-季风协同作用机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 东亚季风边缘区研究进展 |
1.2.1 东亚夏季风北界定义 |
1.2.2 现代季风边缘区气候变化研究进展 |
1.2.3 全新世季风边缘区气候变化研究进展 |
1.3 问题的提出 |
1.4 章节安排和主要创新点 |
1.4.1 章节安排 |
1.4.2 主要创新点 |
第二章 研究资料和方法 |
2.1 研究数据 |
2.1.1 大气环流再分析资料 |
2.1.2 降水资料 |
2.1.3 海表温度数据 |
2.1.4 土地覆盖数据 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 经验正交函数分解 |
2.2.2 相关分析 |
2.2.3 线性回归分析 |
2.2.4 整层水汽通量 |
2.2.5 有效自由度 |
2.2.6 非绝热加热 |
2.2.7 蒙特卡洛方法 |
2.2.8 其他方法 |
2.3 气候模式 |
2.3.1 EC-Earth地球系统模式介绍 |
2.3.2 模拟试验设计 |
2.3.3 模拟结果评估 |
2.4 研究区概况 |
第三章 现代东亚夏季风气候北界新指标及其年际变化 |
3.1 现有东亚夏季风北界指标的比较 |
3.2 东亚夏季风气候北界新指标的确定及其时空变化 |
3.3 东亚夏季风北界与我国气候-生态-地理分区的比较 |
3.4 东亚夏季风气候北界新指标与其他北界指标的对比 |
3.5 东亚夏季风北界变化机制探讨 |
3.6 小结 |
第四章 现代东亚季风边缘区年际西风-季风协同作用 |
4.1 西风和东亚夏季风作用对季风边缘区降水的影响 |
4.2 西风和东亚夏季风对季风边缘区降水的协同作用 |
4.2.1 西风指数和东亚夏季风指数的选取 |
4.2.2 西风指数和东亚夏季风指数分别与季风边缘区降水的关系 |
4.2.3 西风-季风协同作用 |
4.2.4 西风-季风相互作用 |
4.3 西风-季风协同作用机制 |
4.3.1 影响西风关键区西风变化的物理机制 |
4.3.2 影响东亚夏季风变化的物理机制 |
4.4 构建西风-季风协同作用指数 |
4.5 小结 |
第五章 蒙古高原与我国季风显着影响区夏季降水变化的联系及其原因分析 |
5.1 蒙古高原降水特征 |
5.2 蒙古高原夏季降水变化一致性空间范围探讨 |
5.3 蒙古高原与季风边缘区降水一致性变化的物理机制 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第六章 中全新世轨道强迫与植被反馈作用对东亚夏季风北界的影响 |
6.1 中全新世东亚夏季气候与植被特征 |
6.1.1 中全新世东亚夏季气候特征 |
6.1.2 中全新世东亚植被特征 |
6.2 东亚夏季风北界变化特征及其原因 |
6.2.1 东亚夏季风北界变化特征 |
6.2.2 东亚夏季风北界变化原因 |
6.3 轨道强迫与植被反馈作用影响西太平洋副热带高压和西风急流的物理机制 |
6.3.1 轨道强迫下西太平洋副热带高压和西风急流变化的物理机制 |
6.3.2 植被反馈作用下西太平洋副热带高压和西风急流变化的物理机制 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
在学期间研究成果 |
致谢 |
(5)中国东部晚中新世以来干湿古气候与古植被演化及其驱动机制(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 国内外研究进展及存在问题 |
1.2.1 晚新生代东亚季风的演化 |
1.2.2 微生物四醚膜脂化合物GDGTs的研究现状 |
1.2.3 新生代晚期全球植被演化 |
1.2.4 目前存在的问题 |
1.3 主要研究内容和研究思路 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 论文思路 |
1.4 论文工作量统计 |
第二章 研究区域与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 青海湖区域概况 |
2.1.2 天津G3钻孔区域研究概况与钻孔岩性特征 |
2.1.3 盐城ZKA4钻孔区域研究概况与钻孔岩性特征 |
2.2 样品采集 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 GDGTs化合物的提取和分离 |
2.3.2 GDGTs化合物的检测 |
2.3.3 有机碳同位素前处理及测试 |
2.3.4 其它测试 |
第三章 现代河湖沉积物GDGTs化合物的分布特征及对古环境重建的指示意义 |
3.1 序言 |
3.2 古菌isoGDGTs及相关指标在现代河湖相沉积环境中的变化 |
3.2.1 古菌isoGDGTs在湖泊及河流沉积物中的分布特征 |
3.2.2 古菌isoGDGTs化合物及相关指标在土壤-河流-湖泊动态过程中的变化 |
3.3 干湿古气候指标GDGT-0/Cren在河湖相沉积环境中的适用性 |
3.3.1 现代湖泊沉积物中GDGT-0/Cren与水深的关系 |
3.3.2 GDGT-0/Cren在现代湖泊中与季节性降雨的关系 |
3.3.3 GDGT-0/Cren在现代湖沼环境中的变化 |
3.4 细菌br GDGTs及相关指标在现代河湖相沉积环境中的变化 |
3.4.1 细菌brGDGTs化合物在不同沉积环境中的分布特征 |
3.4.2 brGDGTs相关指标在土壤-河流-湖泊动态过程中的变化及其影响因素 |
3.4.3 不同环境下影响brGDGTs指标的因素讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 中国东部晚中新世以来干湿古气候时空变化规律及其驱动机制 |
4.1 序言 |
4.2 GDGTs指标重建中国东部晚中新世以来干湿古气候变化 |
4.2.1 GDGTs化合物在G3和ZKA4钻孔中的分布 |
4.2.2 中国东部晚中新世以来干湿古气候变化 |
4.3 8Ma以来东亚季风区干湿古气候空间变化模式 |
4.4 晚中新世以来东亚季风区干湿古气候变化的驱动机制 |
4.4.1 现代中国东部降雨“三极模式”及机制简介 |
4.4.2 早上新世中国东部干湿古气候变化的机制初探 |
4.5 晚中新世以来西风区与季风区干湿古气候变化的对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 植被演化反映的中国东部晚中新世以来气候环境演变 |
5.1 序言 |
5.2 8Ma以来C_3/C_4植物在中国东部的演化 |
5.2.1 有机碳同位素在天津G3钻孔以及ZKA4钻孔中的变化特征 |
5.2.2 中国东部晚中新世以来C_3/C_4植物演化 |
5.3 上新世全球C_4植物扩张及其驱动机制 |
5.3.1 上新世全球C_4扩张记录 |
5.3.2 pCO_2的降低引起上新世C_4植物的全球扩张 |
5.4 上新世之后东亚季风区草本的演化 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 问题与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)末次盛冰期以来东亚与北美季风区干湿变化对比研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 研究区概况 |
1.2.2 东亚与北美气候的遥相关关系 |
1.2.3 干旱指数 |
1.2.4 LGM以来东亚和北美地区干湿变化 |
1.3 研究目标与研究思路 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究思路 |
第二章 数据与方法 |
2.1 观测数据 |
2.2 季风区定义 |
2.3 千年尺度干湿变化重建资料与方法 |
2.3.1 古气候代用指标 |
2.3.2 LGM以来东亚和北美地区干湿变化的重建方法 |
2.4 千年尺度干湿变化模拟资料与方法 |
2.4.1 TraCE模型 |
2.4.2 PMIP3/CMIP5 模型 |
2.4.3 千年尺度干湿变化模拟方法 |
2.5 分析方法 |
2.5.1 空间插值方法 |
2.5.2 趋势分析 |
2.5.3 经验正交函数 |
2.5.4 皮尔森相关性分析 |
2.5.5 显着性检验 |
第三章 年际和年代际干湿变化特征 |
3.1 1965-2014年东亚和北美干湿变化 |
3.2 PDSI时空分布模态与降水、温度的关系 |
3.3 PDSI时空分布模态与SST的关系 |
3.4 小结 |
第四章 千年尺度干湿变化特征 |
4.1 代用指标重建的千年尺度干湿变化 |
4.2 TraCE模型模拟的千年尺度干湿变化 |
4.3 重建结果与模拟结果的对比 |
4.4 PMIP3/CMIP5 模型模拟的干湿变化 |
4.5 PMIP3/CMIP5 模型模拟的降水、陆地表面温度 |
4.6 小结 |
第五章 千年尺度干湿变化的驱动机制探讨 |
5.1 大气环流模式 |
5.2 SST、ENSO和 AMOC |
5.3 太阳辐射、温室气体浓度和大陆冰盖 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
在校期间的研究成果 |
致谢 |
(7)中国东北龙岗地区新仙女木事件以来植被动态对气候变化的响应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 冰消期以来典型气候事件研究进展 |
1.2.1 新仙女木事件研究进展 |
1.2.2 全新世大暖期古气候研究现状 |
1.3 东北地区晚冰期以来古气候研究进展 |
1.3.1 东北地区湖泊沉积记录的过去全球变化研究进展 |
1.3.2 东北地区泥炭沉积记录的过去全球变化研究进展 |
1.4 东北地区古气候研究评述 |
1.4.1 同一钻孔中不同代用指标所记录的古气候过程存在显着差异 |
1.4.2 不同钻孔记录的全新世古气候过程存在显着的区域差异 |
1.4.3 气候变化的驱动因子及动力机制尚不明确 |
1.5 选题依据、研究内容及创新点 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 创新点 |
第二章 研究区概况 |
2.1 地理位置 |
2.2 区域地质概况 |
2.3 区域地貌 |
2.4 气候与水文 |
2.5 区域植被与土壤 |
第三章 样品采集与实验方法 |
3.1 野外考察与泥炭样芯采集 |
3.2 实验处理与数据分析方法 |
3.2.1 ~(14)C测年原理与方法 |
3.2.2 孢粉和炭屑分析方法 |
3.2.3 泥炭全样总碳、总氮含量以及稳定碳、氮同位素测定 |
3.2.4 脂肪酸提取及其单体碳同位素测定 |
3.2.5 金属元素含量测定 |
3.2.6 数据处理与统计分析方法 |
第四章 孤山屯泥炭地孢粉、炭屑及地球化学分析结果 |
4.1 孤山屯泥炭地年代学框架的建立 |
4.2 孤山屯GST-2泥炭钻孔的孢粉类型与组合特征 |
4.3 孤山屯GST-2泥炭钻孔的炭屑浓度特征 |
4.4 孤山屯GST-2钻孔全样碳、氮含量及其稳定同位素特征 |
4.4.1 泥炭全样稳定碳、氮同位素的环境意义 |
4.4.2 泥炭全样与酸化样品稳定碳、氮同位素的对比 |
4.4.3 泥炭全样碳、氮同位素信号的可靠性检验 |
4.4.4 泥炭全样碳、氮含量及其稳定同位素记录的区域环境演变 |
4.5 孤山屯GST-1钻孔的脂肪酸组成及其单体碳同位素特征 |
4.5.1 GST-1钻孔直链饱和脂肪酸组成特征 |
4.5.2 GST-1钻孔直链饱和脂肪酸单体碳同位素(δ~(13)C_(FAMEs))特征 |
4.6 孤山屯GST-2钻孔金属元素地球化学特征 |
4.6.1 GST-2钻孔金属元素含量及其环境意义 |
4.6.2 GST-2钻孔金属元素的变化特征 |
4.6.3 泥炭地主要地球化学参数记录的区域环境演化特征 |
第五章 新仙女木事件以来孤山屯地区的植被面貌及演化特征 |
5.1 新仙女木时期孤山屯地区的植被演化特征 |
5.2 全新世以来孤山屯地区的植被演化特征 |
5.3 本章小结 |
第六章 新仙女木事件以来孤山屯地区的古气候演化特征 |
6.1 新仙女木时期孤山屯地区的古气候特征及区域对比 |
6.2 全新世以来孤山屯地区的古气候演化特征及区域对比 |
6.3 全新世以来孤山屯地区的气候突变事件 |
6.4 本章小结 |
第七章 孤山屯地区植被演替对气候变化及火山活动的响应 |
7.1 孤山屯地区区域植被对气候变化的响应 |
7.2 孤山屯泥炭地湿地植被对气候变化的响应及其对泥炭沼泽发育的启示 |
7.3 孤山屯地区植被对龙岗地区火山活动的响应 |
7.3.1 龙岗地区早全新世火山喷发的证据 |
7.3.2 龙岗地区早全新世火山喷发事件对植被和气候环境的影响 |
7.4 本章小结 |
第八章 东北龙岗地区植被与气候变化的驱动机制 |
8.1 全新世以来孤山屯地区植被与气候变化的周期特征 |
8.2 太阳活动变化对龙岗地区古植被演化的调节与控制 |
8.3 太阳活动对东北龙岗地区植被和气候变化的驱动调节机制 |
8.4 本章小结 |
第九章 主要结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 尚存在问题与展望 |
1. 泥炭地C、N同位素的环境指示意义缺乏可靠的现代过程研究 |
2. 太阳辐射对区域气候演化的调控模型仍需要进一步验证 |
参考文献 |
后记 |
在学期间公开发表论文情况 |
(8)环境变化下植物叶片功能性状的变异及其对生态系统生产力模型模拟的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 植物叶片功能性状及其变异 |
1.1.1 植物叶片功能性状 |
1.1.2 植物叶片功能性状的种内和种间差异 |
1.1.3 植物叶片功能性状沿环境梯度的变化 |
1.2 植物叶片功能性状间的内在联系 |
1.2.1 植物叶片经济型谱 |
1.2.2 植物叶片经济型谱的内在机制 |
1.3 环境变化下植物叶片功能性状的变异 |
1.3.1 环境变化 |
1.3.2 植物叶片功能性状对环境变化的响应 |
1.4 植物叶片功能性状与生态系统功能 |
1.5 植物叶片功能性状在模型中的应用 |
1.6 研究目的、内容与意义 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 研究意义 |
第二章 植物叶片功能性状对环境变化的响应 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 控制实验中植物叶片功能性状数据库 |
2.2.2 文献数据提取 |
2.2.3 数据预处理 |
2.2.4 整合分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 数据库信息 |
2.3.2 植物叶片功能性状对环境变化的响应 |
2.3.3 实验条件对性状响应的影响 |
2.3.4 遗传差异对性状响应的影响 |
2.4 讨论 |
2.4.1 控制实验中植物叶片功能性状数据库构建的重要性 |
2.4.2 不同环境变化因子间的响应差异 |
2.4.3 野外和环境受控实验间的响应差异 |
2.5 小结 |
第三章 环境变化下植物叶片功能性状间关系的变化 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 控制实验中植物叶片功能性状数据库 |
3.2.2 标准化主轴分析 |
3.2.3 置信椭圆分布分析 |
3.2.4 成对性状共变方向的计算 |
3.3 结果 |
3.3.1 物种水平叶片功能性状组合的变化 |
3.3.2 环境变化下叶片功能性状间关系的稳定性 |
3.3.3 叶片功能性状间关系维持稳定性的潜在机制 |
3.4 讨论 |
3.4.1 质量和面积标准化性状间关系的稳定性 |
3.4.2 不同植物功能型间的对比分析 |
3.4.3 实验条件和处理强度的影响 |
3.4.4 叶片功能性状间关系截距变化的潜在生理和结构机制 |
3.4.5 叶片功能性状间关系对生态系统功能模拟的影响 |
3.5 小结 |
第四章 植物叶片功能性状对生态系统生产力模拟的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 研究区域概况 |
4.2.2 MsTMIP模型信息 |
4.2.3 基准化观测数据集 |
4.2.4 生产力模拟不确定性溯源性分析框架 |
4.2.5 数据分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 东亚季风区生态系统生产力的模拟差异 |
4.3.2 陆地生态系统生产力模拟差异的溯源性分析 |
4.3.3 陆地生态系统生产力对环境变化的响应 |
4.3.4 模型模拟结果的基准性分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 植物初始态模拟对生产力的影响 |
4.4.2 模型中植物功能性状表征的不确定性 |
4.4.3 模型中东亚季风区生产力的高估 |
4.5 小结 |
第五章 基于植物叶片功能性状预测生态系统生产力的变化 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 基于植物叶片功能性状的CABLE模型 |
5.2.2 模拟实验设计 |
5.2.3 CO_2 施肥响应计算 |
5.3 结果 |
5.3.1 植物净初级生产力对CO2 施肥的响应 |
5.3.2 陆地净生态系统生产力对CO2 施肥的响应 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第六章 结论、创新点与展望 |
6.1 结论 |
6.1.1 植物叶片功能性状对环境变化因子的响应 |
6.1.2 植物叶片功能性状间关系在环境变化下的稳定性 |
6.1.3 植物叶片功能性状对生态系统生产力模拟的贡献 |
6.1.4 基于植物叶片功能性状及其关系模拟生态系统生产力的响应 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录一 附图 |
附录二 附表 |
附录三 概念释义 |
博士阶段参加国内外学术会议 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
后记 |
(9)基于多源资料的全球陆地季风区云—辐射特征及数值模拟分析(论文提纲范文)
中英文对照表 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 关于全球季风区气候特征的研究 |
1.2.2 云卫星资料产品介绍 |
1.2.3 通过卫星资料对云的观测研究 |
1.2.4 关于模式中云模拟的研究 |
1.3 拟解决的科学问题 |
1.3.1 不同卫星云产品所揭示的全球陆地季风区云-辐射特征: |
1.3.2 气候模式在全球陆地季风区对云-辐射的模拟性能: |
1.4 论文章节安排 |
第二章 全球陆地季风区云辐射强迫的气候特征 |
2.1 引言 |
2.2 资料方法介绍 |
2.2.1 卫星云量数据 |
2.2.2 云辐射数据 |
2.2.3 再分析和观测降水资料 |
2.2.4 季风云指数 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 季风区气候态云量的水平特征 |
2.3.2 季风区云垂直分布的气候态特征 |
2.4 小结 |
第三章 全球陆地季风区云辐射强迫的年际变率与长期趋势 |
3.1 引言 |
3.2 数据和方法 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 近30 年全球陆地季风区云-辐射的年际变率 |
3.3.2 全球陆地季风区云-辐射的长期趋势 |
3.4 小节 |
第四章 大气环流模式AMIP试验模拟的全球陆地季风区云辐射强迫与误差来源 |
4.1 引言 |
4.2 数据、模式和方法 |
4.2.1 CMIP5 模式资料 |
4.2.2 CMIP6 模式资料 |
4.2.3 再分析数据 |
4.2.4 卫星产品 |
4.2.5 方法-角度低层稳定度/降水指数(ALPI) |
4.3 结果分析 |
4.3.1 气候模式对全球季风区云-辐射气候态特征的模拟性能 |
4.3.2 气候模式对全球季风区云-辐射季节变率的模拟性能 |
4.3.3 气候模式对全球季风区云-辐射模拟偏差的动力归因 |
4.4 小结 |
第五章 FGOALS2 两个模式对东亚冬季青藏高原东部层云区模拟的个例分析 |
5.1 引言 |
5.2 数据和方法 |
5.2.1 数据 |
5.2.2 方法 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 模式对青藏高原东侧层云基本特征的模拟 |
5.3.2 模式模拟偏差的机制分析 |
5.4 小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文的创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)GPM IMERG v5和TRMM 3B42v7卫星降水产品在长江流域的精度评价与对比(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 卫星降水产品概述 |
1.2.2 TRMM卫星降水产品的研究进展 |
1.2.3 GPM卫星降水产品的研究进展 |
1.2.4 多种卫星降水产品对比研究进展 |
1.2.5 卫星降水产品应用的研究进展 |
1.2.6 海拔高程以及夏季风对卫星精度影响的研究进展 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 研究区概况和研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 自然地理概况 |
2.1.2 气候水文特征 |
2.2 数据来源和处理 |
2.2.1 TRMM卫星降水资料及处理 |
2.2.2 GPM卫星降水资料及处理 |
2.2.3 实测降水数据及处理 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 克里金插值法 |
2.3.2 双线性插值法 |
2.3.3 最邻近内插法 |
2.3.4 卫星降水精度评价方法 |
2.3.5 列联表法 |
第三章 卫星降水产品在时间尺度上的精度验证 |
3.1 年尺度上的精度验证及估算方程的构建 |
3.1.1 总体数据精度验证 |
3.1.2 降水估算方程的构建 |
3.2 月尺度上的精度验证及估算方程的构建 |
3.2.1 总体数据精度验证 |
3.2.2 逐月数据精度验证 |
3.2.3 降水估算方程的构建 |
3.3 日尺度上的精度验证及对降水捕捉能力的比较 |
3.3.1 总体数据精度验证 |
3.3.2 不同阈值降水捕捉能力的比较 |
3.4 时间尺度对卫星降水产品精度影响的原因分析 |
3.5 小结 |
第四章 卫星降水产品在空间分布上的精度验证 |
4.1 年均降水的空间精度验证 |
4.1.1 实测降水的空间分布特征及原因分析 |
4.1.2 卫星降水产品的空间分布特征及原因分析 |
4.2 月均降水的空间精度验证 |
4.2.1 实测降水的空间分布特征及原因分析 |
4.2.2 卫星降水产品的空间分布特征及原因分析 |
4.3 逐日降水的空间精度验证 |
4.3.1 实测降水的空间分布特征及原因分析 |
4.3.2 卫星降水产品的空间分布特征及原因分析 |
4.4 单站尺度上卫星降水产品的精度验证 |
4.4.1 逐月降水精度验证 |
4.4.2 逐日降水精度验证 |
4.4.3 卫星降水产品精度差异原因的探讨 |
4.5 小结 |
第五章 海拔高度对卫星降水产品反演精度的影响 |
5.1 数据总体精度验证 |
5.2 不同量级降水捕捉能力的比较 |
5.3 降水发生概率函数和平均降水量的比较 |
5.3.1 降水发生概率函数的比较 |
5.3.2 平均降水量的比较 |
5.4 小结 |
第六章 夏季风对卫星降水产品反演精度的影响 |
6.1 季风概述和研究区域划分 |
6.2 夏季风影响下长江流域降水的时空分布格局 |
6.2.1 实测降水的时空分布格局及原因分析 |
6.2.2 卫星降水产品的时空分布格局及原因分析 |
6.3 夏季风影响下两种卫星产品总体精度评价 |
6.4 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 不足与展望 |
附表 长江流域气象台站经纬度及海拔高程 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
四、东亚季风区的季风类型(论文参考文献)
- [1]重建和模拟中过去千年火山活动对东亚夏季风降水的影响[D]. 柴静. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]鄂西地区大气降水稳定同位素的时空演化:对古气候和古高程重建的启示[D]. 汪颖钊. 中国地质大学, 2021(02)
- [3]五大连池火山口湖花粉记录的末次冰期以来的植被及气候变化[D]. 刘孝艳. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]中全新世和现代东亚季风边缘区气候变化及其西风-季风协同作用机制研究[D]. 陈婕. 兰州大学, 2021(09)
- [5]中国东部晚中新世以来干湿古气候与古植被演化及其驱动机制[D]. 卢佳仪. 中国地质大学, 2020(03)
- [6]末次盛冰期以来东亚与北美季风区干湿变化对比研究[D]. 李依婵. 兰州大学, 2020(01)
- [7]中国东北龙岗地区新仙女木事件以来植被动态对气候变化的响应[D]. 李楠楠. 东北师范大学, 2020
- [8]环境变化下植物叶片功能性状的变异及其对生态系统生产力模型模拟的影响[D]. 崔二乾. 华东师范大学, 2020(08)
- [9]基于多源资料的全球陆地季风区云—辐射特征及数值模拟分析[D]. 张百超. 南京信息工程大学, 2020(01)
- [10]GPM IMERG v5和TRMM 3B42v7卫星降水产品在长江流域的精度评价与对比[D]. 吴一凡. 南京林业大学, 2019(05)