儀器記錄前時期極端天氣氣候事件特征分析邵雪梅等

儀器記錄前時期極端天氣氣候事件特征分析中國科學院地理科學與資源研究所邵雪梅張永徐巖國家氣候中心黃磊2010.9.29沈陽01專題工作報告1．科研工作進展2．主要科學發(fā)現(xiàn)3．技術(shù)咨詢和學術(shù)活動4．發(fā)表文章5．存在的問題和未來工作匯報內(nèi)容1．科研工作進展

1.1祁連山地區(qū)

在過去幾個月里，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個地點左右，挑選出年代較長，且分布較均勻的30多個樣點進行了分析。它們來自三個樹種，分別是祁連圓柏，青海云杉和油松。進而利用樹輪中的窄輪來確定干旱事件。1.2柴達木盆地東部地區(qū)利用柴達木盆地東部地區(qū)過去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)的樹輪寬度主要對溫度變化敏感，將利用這些樹輪資料對該地區(qū)進行極端低溫事件的重建。2．主要科學發(fā)現(xiàn)2.1祁連山及河西走廊區(qū)域干旱事件分析2.2柴達木盆地東部過去2800年來的極端干旱事件年表的建立考慮到樣點分布，以及樣點所反映的氣候信息，最終17個樹輪樣點用于該區(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

酒泉附近兩個樣點（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)

主要選擇了生長在森林分布帶下部的樣點，這樣能夠保證樹輪寬度資料對水分變化響應(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)生的范圍及嚴重程度。17個樣點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占總樣點百分比超過2/3樣點均存在窄輪的發(fā)生時間（大范圍干旱事件）全部樣點距平值<0有1樣點距平值>0有2樣點距平值>0有3樣點距平值>01701-1800（6－12個樣點）41012101801-1900（12－17個樣點）11431901-2000（17個樣點）0364干旱事件統(tǒng)計：1）極端干旱年數(shù)統(tǒng)計2）大范圍干旱事件復(fù)發(fā)時間統(tǒng)計年代復(fù)發(fā)時間（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（黑色實心圈越大表示越干旱）干旱等級定義距平值>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水分過多注：基于干旱范圍百分比距平序列的標準偏差值（δ）確定；

參照國家氣象局器測降雨記錄5個標準偏差等級。旱澇等級圖（1700-2008）極端干旱事件與器測記錄、歷史檔案記錄對比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

橫山縣懷遠旱災(zāi)，奉旨濟銀八萬七千余，谷二萬二千石

民國《橫山縣志》卷二紀事

安塞縣

是年膚施、安塞被旱災(zāi)，除按分數(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《黃陵縣志》卷九社會救濟甘肅

會寧縣等會寧、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，斗麥市錢三千

民國《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，無害

道光《墊江縣志》卷六祥異18951892-1895

甘肅

天水市旱民國《秦州直隸州新志續(xù)編》卷八祥異四川

金堂縣

大旱

民國《重修四川通志金堂采訪錄》卷十一五行

三臺縣（夏）大旱民國《三臺縣志》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《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《續(xù)修筠連縣志》紀事

樂山市

又是年夏大旱

民國《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》卷四十二紀念

犍為縣

自春不雨，至五月乃雨

民國二十六年《犍為縣志》卷八雜志

萬源縣

夏旱，秋霪

民國《萬源縣志》卷三時間持續(xù)時間史料描述《中國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對比器測記錄，研究區(qū)絕大多數(shù)站點5-8月降水較少，區(qū)域降水呈現(xiàn)負距平19101905-1911

陜西

府谷縣

旱災(zāi)

民國《府谷縣志》卷八大事記四川

綦江縣

夏旱，米翔貴

民國續(xù)補光緒《四川綦江縣志》卷二祥異時間持續(xù)時間史料描述/器測記錄小結(jié)1：基于多個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)生的時間，并利用發(fā)生窄輪的樣點在空間上的分布特征探討干旱事件發(fā)生的范圍及嚴重程度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)研究區(qū)過去300年中存在多次干旱事件，這些事件在器測記錄和歷史文獻記錄中也多有記錄。在過去的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)的時間多為1-3年和6年，20世紀在過去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空特征。需要補充更多對水分響應(yīng)敏感的超過300年長度的樹輪序列用以驗證以上結(jié)論。2.2青海柴達木盆地東部過去2800年來的極端干旱事件年表的建立

利用柴達木盆地東部地區(qū)過去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年以來的過去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,其中魏晉南北朝時期(公元3世紀至4世紀)和明清時期(15世紀中葉至19世紀)是極端干旱事件的群發(fā)期,公元5世紀至12世紀的800年內(nèi)極端干旱事件的出現(xiàn)頻率較低。