皮卡西隨身百科氣候和氣候變化
⑴ 第四紀冰期的氣候變化是怎麼樣的
我們說現代正處在第四紀太冰期中,其實,第四紀大冰期中的氣候也有很大的變化,曾經出現幾次亞冰期和亞間冰期。變化的時間短則幾千年,長則幾萬年或十幾萬年。
在20世紀初,地質學家根據阿爾卑斯山區的資料,確定那裡存在4次亞冰期的規律。這就是:群智亞冰期、民德亞冰期、里斯亞冰期和武木亞冰期。在這些冰期之間是亞間冰期。以後在北歐、北美、亞洲等地也紛紛找到了對應的亞冰期。在我國對應的亞冰期是:鄱陽亞冰期、大姑亞冰期、廬山亞冰期和大理亞冰期。
在第四紀的冰期中,仍然有寒冷和溫暖更替。在寒冷時期,雪線高度下降,冰川前進,出現亞冰期,以民德(我國為大姑)亞冰期和里斯(廬山)亞冰期的冰川規模最大,群智亞冰期規模最小。在溫暖時期,氣溫升高,雪線高度上升,冰川退縮,出現亞間冰期。民德—里斯(大姑—廬山)亞間冰期長達17萬~18萬年。在第四紀大冰期,高緯度氣溫的急劇下降,導致兩極地區形成永久冰蓋;在亞冰期,冰川一直伸展到中緯度,在亞間冰期才退縮到高緯度。
根據科學研究發現,從亞間冰期向亞冰期過渡時,氣候常呈漸變形式,其中沒有清楚的界線。從亞冰期向亞間冰期過渡時,氣候常呈突變形式,兩者之間有明確的分界線。科學家們稱為終止線。在距今1.1萬年前後出現了一條終止線,標志著最近一次亞冰期結束了,隨之而來的是一次新的亞間冰期,氣候由冷增暖。
在第四紀大冰期中,為什麼會有亞冰期和亞間冰期的更替呢?按照南斯拉夫氣候學家來蘭柯維奇在20世紀30年代提出的理論,是由於地球軌道3要素的自然小波動造成的。地球軌道3要素是指:地球軌道的偏心率、地軸的傾斜度和春分點的位置。
地球繞太陽公轉的軌道是一個橢圓,太陽位於橢圓的一個焦點上。這樣,地球處在軌道的不同位置,距離太陽的遠近就不相同,獲得的太陽輻射能量就有差異,如冬季在遠日點,夏季在近日點,冬季就寒冷而漫長,夏季炎熱而短促。地球軌道現在的偏心率是0.164,但是偏心率在0.00~0.06的范圍內變動。它的變動周期約為96000年。偏心率的變化影響日地距離,從而影響太陽輻射強度,導致影響地球上的氣候。
地球在春分點處在地球公轉軌道上的什麼位置,將影響季節的起止時間,也會使近日點和遠日點的時間發生變化。地球在春分點的位置,是沿著地球公轉軌道向西緩慢地移動,大約每21000年,春分點的位置在地球公轉軌道上移動1周。春分節氣的時間,每隔70年就要推遲1天。現在北半球夏季遠日,冬季近日,夏季比冬季長8天。大約10000年後,就會變成冬季遠日,夏季近日,冬季反而會比夏季長8天。就是說,不太冷而且短促的冬季,將會變成寒冷而漫長的冬季。
地軌傾斜又稱黃赤交角,是地球上產生四季的原因。地軌傾斜度的變化,會導致回歸線和極圈的緯度發生變化,從而改變地球上的季節。地軌傾斜使回歸線在緯度22.1°~22.4°之間變化,使極圈在67.9°~65.76°之間變化。變動的時間周期41000年。地軌傾斜度增大時,回歸線緯度升高,極圈緯度降低,高緯度的年太陽輻射總量增加,冬寒夏熱、氣溫年較差增大,低緯度的年太陽輻射總量減少。地軌傾斜度減少時,高緯度冬暖夏涼,氣溫年較差減少,夏季溫度低更有利於冰川發展。
⑵ 史料研究與全新世氣候環境
7.8.4.1 重大歷史事件與全新世氣候環境
劉東生、丁夢麟等依據史書記載「阪泉之戰」、「涿鹿之戰」、「禹伐三苗」等資料,對全新世氣候的變化進行了研究。
(1)「阪泉之戰」、「涿鹿之戰」與全新世氣候環境的變化
上述全新世中期的暖期氣候環境,尤其是期間鼎盛的大暖期氣候環境,大氣降水量增加、冰川大幅消融、海平面上升。據N.Morner(1976)研究結果,全新世中期其鼎盛時期,全球海平面比現在高出約2m,中國東部濱海平原普遍遭受海侵,稱之為黃驊海侵。天津、黃驊、利津等均被淹沒,渤海灣一帶海侵達天津以西乃至白洋淀西一帶,東部平原成為一片澤國。
這時期生活在東部平原的黃帝、蚩尤帝等各部落,正面臨著洪水的劫難,生存環境變得嚴重惡化,迫使他們的族民須向西方的黃土高原遷徙,或是就地向山林、高地轉移才能安然生存。
古史傳說的「阪泉之戰」與「涿鹿之戰」史書多有記載,史學界也比較認定,「阪泉之戰」在前,「涿鹿之戰」在後,這是五帝之始一系列征戰中的兩次最為著名的戰役,位於河北西北部的涿鹿、懷來一帶。
「阪泉之戰」,系黃帝與炎帝一戰,黃帝由東部平原即一級階梯向西遷徙,進入黃土高原即二級階梯,與生活在那裡的炎帝部落進行的一次大規模的戰爭,並形成了黃土高原各部落聯盟的雛形。
在北方,原本生活在濱海地帶的東夷族,由其首領蚩尤率領族民也由一級階梯向二級階梯的黃土高原開始大規模的遷徙,與炎、黃二帝在河北涿鹿一帶展開了殊死的「涿鹿之戰」,以蚩尤被擒殺,而被融合。
苗族亦以蚩尤為始祖,古歌中記述,從前的「五支奶」、六支祖都「居住在東方,挨近在海邊,天水相連接」。後來「經歷萬般苦,遷徙到西方」。
東夷族、苗族長期定居生活在東方,即東部平原一級階梯,原本生產力水平勝過黃土高原華夏氏族一籌,向西進入黃土高原,從一級階梯向二級階梯——黃土高原的遷徙,付出如此慘重的代價,一定有著關乎族民生存的根本性原因。從第四紀氣候環境的波動變化研究的結果來看,劉東生、丁夢麟等認為,這個根本性的原因很有可能就是全新世中期的暖期氣候環境,尤其是鼎盛的大暖期氣候環境使得氣溫升高、降雨增加、冰川消融、海平面上升造成大范圍災難性水害所致。
安芷生等(1990)在《最近2萬年來中國古環境變遷的基本特徵》一文中也提出全新世距今9~5ka為溫暖多雨期。施雅風等(1992)在《中國全新世大暖期氣候與環境的基本特徵》一文中,也指出中國全新世距今8.5~3ka為大暖期氣候,其中距今7.2~6ka為穩定的暖濕鼎盛期階段。
近年來,在湖南澧縣彭頭山和河南平原西部舞陽發現的距今9~8ka的稻作遺存都突然中斷消失,直到距今5~4ka才又重新再現,不失為佐證。
(2)「禹伐三苗」與全新世氣候環境的變化
當全新世晚期,距今約4ka前後寒冷氣候開始來臨,海平面逐漸後退,這可由後退過程中有4次停頓遺留下4道貝殼堤得到佐證。這時候上述情況發生截然相反的變化,中國古文明則由二級階梯——黃土高原,轉迴向一級階梯的東部平原區迅猛擴展,導致「禹伐三苗」戰爭的爆發(劉東生,丁夢麟,等,2004)。
三苗族的原住地,一般根據史載「昔者三苗之居,左彭蠡之波,右有洞庭之水,文山在其南,而衡山在其北」,解釋為在長江中游江漢平原一帶,是以衡山認作南嶽衡山(今湖南衡山縣北),這可以說是狹義的三苗族所在地(譚其驤,1998)。
廣義的三苗族居地,是以衡山但不是指南嶽衡山,而是指古有衡山之稱的河南平原地區的西部伏牛山、外方山。即三苗族的活動范圍,由江漢平原向西北伸延至河南南部及西部的南陽盆地和嵩山地區,並進入秦嶺東南丹水-漢江流域,使原本仰韶文化吸收了長江中游屈家嶺文化,這方面得到了考古學文化的證實(李學勤,王宇信,等,1997;李學勤,江林昌,2001)。
這就表明狹義的三苗居地——江漢平原地帶,是其祖居地;廣義的三苗活動范圍,則向西北方延伸達到黃土高原東南部,應該是在仰韶文化晚期受全新世大暖期洪水災害時向西北方、向黃土高原二級階梯遷徙留居的地區。
「禹伐三苗」就是由黃土高原南下直插三苗的心臟——江漢平原,滅三苗國,並進而巡狩長江下游直至會稽的一場長時期大規模的戰爭。
堯舜禹時期都有伐三苗的戰爭,其三苗族的活動區在黃土高原的東南邊緣,即河南嵩山周邊地帶,與鯀禹的封地嵩山之北伊洛河一帶相交接,並始終未能融合。在帝堯時曾有丹水之戰,並追擊迫使其一支向西一直逃亡到敦煌一帶,史稱「竄(遷)三苗於三危」,「黑水之北,有人有翼,名曰苗民」(劉東生,丁夢麟,2004)。
堯舜時,三苗族開始受到來自黃土高原華夏族的追擊,漸漸南遷,到禹伐三苗則是直逼江漢平原,被華夏族融合。
從伊洛河流域、中嶽嵩山周圍,南下淅川河、湍河、唐河、向河流域,由南陽盆地,逐漢水南下,直到長江之濱,散布在廣闊地域上的座座廢棄遺址,顯示出河南龍山文化取代長江中游石家河文化的景象,猶如古道上的驛站,既標識出禹伐三苗的進軍方向(李學勤,江林昌,2001),也標志著華夏族由黃土高原二級階梯向東部平原一級階梯戰略性遷徙的勝利。以湖北天門石家河城址為代表的石家河文化,是迄今所知龍山時期規模最大的城址,面積達100多萬平方米,一般認為此即三苗或三苗國之都,不僅很大的城垣內大面積建築廢棄,而且從長江中游屈家嶺文化繼承下來的與中原龍山文化有異的特徵消失,呈現出中原龍山文化對石家河文化的取代,這一考古文化的巨變正是「禹伐三苗」歷史事件的真實寫照(劉東生,丁夢麟,等,2004)。
「帝禹東巡狩,至於會稽而崩」,則是禹乘伐三苗勝利的戰功,進而展開對長江下游地區東夷或九夷族的一次和平方式的大融合,標志由二級階梯黃土高原向東部平原一級階梯第一次大轉移的開始(劉東生,丁夢麟,等,2004)。
「禹伐三苗」的年代,根據新近「夏商周斷代工程」的綜合研究資料,夏王朝由禹啟父子所建立,夏代開始年代為公元前2071年,是禹在位的20a後(禹在位共45a,即從禹在位中期算起)。則「禹伐三苗」應從公元前2071年再加上35a,當為公元前2106年(李學勤,江林昌,2001)。其時,正值距今4ka前後的一次寒冷時期。而這時期,東部平原一級階梯相對西部黃土高原二級階梯地區的人類生存環境要好一些。因此,爆發「禹伐三苗」的戰爭也就在所難免了。
第四紀氣候環境演變研究表明,當全新世大暖期過後,於距今4ka前後有一次新的降溫事件,並具有全球性特徵(吳文祥等,2001;許靖華,1988)。這次降溫事件和乾旱事件是世界上許多地區全新世人類演化史上的重要轉折點,也是導致古埃及、兩河流域和印度河流域等地區世界古文明衰落的主要原因。在中國,這次降溫事件導致中原周圍地區五大新石器文化的衰落和終結,加速和促進中原地區以夏朝文明建立為標志的華夏文明的誕生(吳文祥,等,2001)。
古史傳說的「大禹治水」之所以取得成功,恐與這次全球性降溫事件和乾旱事件有關。大禹治水是在公元前22世紀,即舜執政時,禹在「試用期」所建立的功績。其時距全新世大暖期的大洪水相去已遠,而距今4ka前後的寒冷期已近,即已進入這次全球性的降溫和乾旱少雨時期,因此大禹治水13年的水情,現在看來只是尋常年份的水災,這可能就是大禹治水取得成功的重要背景條件(劉東生,丁夢麟,等,2004)。
從「涿鹿之戰」至「禹伐三苗」,由暖(溫暖期)到冷(寒冷期),「一上」即由一級階梯進到二級階梯;「一下」即由二級階梯走向一級階梯,是全新世氣候環境變化使然,是重大歷史事件與氣候環境變化的真實契合,是第四紀距今2.6Ma以來數十次氣候冷(冰期)—暖(間冰期)波動變化中的一次顫動的再現(劉東生,丁夢麟,等,2004)。
全新世氣候波動變化與中國重大歷史事件的契合情況,詳見表7.1。
7.8.4.2 古氣候文獻記錄與全新世挽近時期氣候的變化
竺可楨(1973)從我國歷史文獻中大量的古氣候記錄著手,對全新世後半期的氣候變化進行了研究。他認為過去5ka中總共有4個寒冷期與溫暖期交替出現。王邨(1987)則研究了同期氣候干濕變化的狀況(圖7.4),主要結論如下:
1)第1溫暖期(公元前3000~1100年),相當於仰韶文化時代至安陽殷墟文化時代。在西安半坡仰韶文化遺址中,出土了獐和竹鼠等喜暖濕動物骨骼,這些動物目前只生活在長江流域。山東歷城縣兩城鎮龍山文化遺址曾出土炭化的竹子,表明竹類曾分布到了黃河流域(北緯35°25′)。安陽殷墟亦發現有犀牛、象、貘、水牛、四不像鹿、獐、竹鼠等亞熱帶動物的存在,其14C年齡為3340±155a~3200±160a。在殷墟甲骨文中還有獵獲大象和犀牛的記載。這一時期相當於全新世中期暖濕時期的後段。當時氣候濕潤多雨,平原地區洪水泛濫,經常危及人們的生產和生活,因而產生了堯舜時期大洪水的傳說。在公元前1710~1324年之間,受洪水的影響,商王朝5次遷移都城,直至到了殷墟才穩定下來。
2)第1寒冷期(公元前1100~前770年),相當於西周時代。《竹書記年》中記載,周孝王時期長江支流漢水曾經有2次結冰,分別發生在公元前903年和897年。其中還提及在結冰之後,緊接著就是大旱。《史記》中則有更多的關於乾旱災害的記載,據《國語·周語》載:「殷紂三十三年(公元前1066年)河竭而商亡,周武王十五年周大飢。」「殷帝辛五年雨土於亳。」西周後期的歷、宣、幽、平王時期的150a里,乾旱則更甚,關於旱災的記載就更多了。例如「歷、宣之世,天旱地拆」,等等。
3)第2溫暖期(公元前770~0年),相當於東周(春秋戰國)時期和秦、西漢時期。此時氣候轉暖,《左傳》中提到,魯國在冬天時,冰房得不到冰,在公元前698年、590年和545年尤其如此,並常提到當地有梅樹、竹子等亞熱帶植物的生長。秦和西漢時代比較溫暖,從《呂氏春秋》等書中提到的物候現象來看,當時的物候期比現在要早20d左右。《史記》中載漢武帝劉徹時(公元前140~87年)談及多種亞熱帶作物如橘、桑、竹、漆,比現在的分布范圍要更偏北些。但是,這個時期的降水狀況波動比較頻繁。
4)第2寒冷期(0~600年),相當於東漢、三國、晉和南北朝時期。從公元初的東漢時代,就有氣候轉冷的記載,當時的國都洛陽晚春時還降霜雪,凍死不少窮人。三國時代,曹丕於公元225年到淮河廣陵(淮陰)視察10多萬士兵演習,由於氣候嚴寒,淮河結冰,演習被迫停止。這是目前所知的淮河最早一次結冰。這種寒冷氣候一直持續到3世紀後期,特別是280~289年達到極點,當時每年陰歷四月還降霜。南北朝時期,南朝曾在南京覆舟山建立冰房,可見當時河流曾結冰可供採用。北朝著名文獻《齊民要術》中記載,當時河南、山東的物候比現在要晚15~30d,足見氣候之寒冷。但是這個時期的前半期比較濕潤,後半期比較乾旱。
5)第3溫暖期(600~1000年),相當於隋、唐和五代時期。從7世紀起氣候明顯轉暖,而且濕潤多雨。據記載,650年、669年和678年的冬季,國都長安無雪無冰。唐玄宗時(712~756年),長安曾種梅花和柑橘。751年,皇宮中幾株柑橘曾結果實,其味道與江南蜀道柑橘一樣。武宗時(841~847年),皇宮中也有柑橘樹結果的記錄。農業耕作記錄也表明,唐代時生長季節比現在要長些。
表7.1 中國古文明重大歷史事件與全新世氣候環境契合狀況分析表
(據劉東生,丁夢麟,2004)
圖7.4 中國東部5ka以來的氣候波動變化圖
a—氣溫變差(竺可楨,1973);b—降水量狀況(王邨,1987)
6)第3寒冷期(1000~1200年),相當於北宋和南宋時期。公元11世紀初期,華北地區已沒有梅樹生長了。12世紀初期中國北方氣候嚴寒而且乾旱,水草缺乏,北方游牧民族(遼、金)南下,宋朝遷都杭州。1111年太湖湖面全部結冰,冰上可行車,杭州降雪頻繁,春季尚有降雪,寒冷天氣使得太湖洞庭山著名的柑橘果樹全部凍死。1153~1155年靠近蘇州的運河冬天時常結冰,行船時必須備有鐵錘以破冰開路。據研究,1110年和1178年,福州一帶的荔枝樹曾兩度被全部凍死。但是在後期氣候似乎迅速向暖濕轉變。
7)第4溫暖期(1200~1300年),相當於南宋後期或元代的早期。在南宋後期,杭州未出現冰雪。北京的物候期與現代相同。關中和河南一帶重新種植竹子,元代初期這些地方都有官方設立的竹子管理機構——「竹監司」。可見這個時期氣候又轉暖了。但是在北方這一時期似乎比較乾旱少雨。這個延續一百多年的暖期是全球性的,在歐美和格陵蘭冰心中都有記錄。在斯堪的納維亞半島氣候相對冷濕的地區,這個時期的溫暖濕潤氣候卻帶來了災難。多雨和洪水使得許多庄園被廢棄(Sandnes,1971)。在泥炭沉積物剖面花粉譜上,顯示挪威中部南代倫地區在1250年前後,穀物種植被完全放棄,人們離開此地,雲杉林得到恢復。
8)第4寒冷期(1300~1900年)主要相當於元末和明、清時代。1329年和1353年,太湖結冰,厚達數尺,人可在冰上行走,湖周圍柑橘樹皆被凍死。這是歷史上太湖第二和第三次結冰的記錄。1351年11月山東黃河上有浮冰出現。這一時期以1650~1700年寒冷最甚,其中太湖、漢水和淮河結冰4次,洞庭湖也結冰3次,鄱陽湖亦曾結冰。江西的橘園在1654年和1676年2次被寒凍毀壞。1670年(康熙九年),我國東部沿海大雪20d不止,平地冰厚數寸,海水擁海冰到岸邊,數十里積冰若堤壩。這個暑期的氣候惡化也是全球性的。歐洲學者提出所謂的「小冰期(1550~1900年)處於這一時期。當時氣候很不穩定,干濕波動比較頻繁。
綜合分析近5ka的氣候變化歷史,他們認為:近5ka來,我國溫暖時期愈來愈短,溫暖程度越來越低,而寒冷時期則愈來愈長,寒冷程度越來越嚴重。
我國用物候方法測得的溫度曲線和格陵蘭冰心的溫度曲線進行比較後發現,1700a以來兩者的變化趨勢幾乎是平行的,只是在時間上稍有差異(圖7.5)。
圖7.5 格陵蘭近1700a溫度波動變化圖
A—格陵蘭Crete冰心δ18O;B—冰島氣溫記錄;C—英格蘭中部氣溫記錄)
1400年以來的600餘年氣候變化,其中前500a同小冰期,後100a中前40a同20世紀溫暖期,後60a氣溫有所下降。總體上看,似乎是小冰期多次振盪的延續。
在近500a中,氣候發生過多次振盪,張家誠研究了我國物候記錄,至少有4次變冷和3次回暖,其中氣候變冷的時間分別為:1470~1520年、1620~1720年(特別是1650~1700年)、1840~1890年和1945年至今,特別是1963年以後(圖7.6)。
第1次冷期(1470~1520年),氣候寒冷,1493年我國東部沿海出現特大暴雪和強烈寒潮,降雪達5個多月,蘇北沿海結冰,1513年洞庭湖封凍。
圖7.6 我國近500a溫度波動變化圖
(張家誠,1976;W—暖期;C—冷期)
第2次冷期(1620~1720年),氣候嚴寒,是最近600a來最寒冷時期。年淮河封凍,1655年北京冬季均溫比現在低2℃,1670年東部沿海大雪20d,海水擁冰至岸,形成冰堤;
第3次冷期(1840~1890年),極寒冷,1845年黃河、淮河結冰,長達40餘天。
第4次冷期(1945~1995年),寒冷,1969年渤海海面出現幾十年罕見的封凍現象。
以上對全新世氣候變化的研究,竺可楨指出從仰韶文化至殷墟時代(距今5000~3000年)為溫暖期,在這之後的寒冷期出現在公元前1000年、公元前400年和1200年、1700年。
1985年,劉東生等根據全新世發育的多層黑壚土特徵,提出距今8100~9900年,距今4600~7400年,距今2000~3000年和距今500~1500年為相對溫暖的成土期。並根據仰韶文化新的年代數據,對竺可楨劃定的仰韶文化的溫暖期修改為距今約8000~5000年。
國際上,Post把全新世細分為3個階段:第1階段以日益溫暖為特徵,第2階段氣候最溫暖,第3階段氣溫下降;Antevs把全新世氣候期稱為:階段I變暖期(anothermal)、階段Ⅱ高溫期(altithermal)、階段Ⅲ稍變冷期(medithermal)。其溫暖期的時間相當於晚北方期、大西洋期、亞北方期,北歐為距今8000~2500年。前面研究結果表明,這個氣候波動規律在河南平原有著明顯的反映。
綜上看出,河南平原及其周邊地區全新世大暖期時段應為8500~5000aB.P.時段;其鼎盛期,即大洪水時期約為距今7200~6000年時段;大約從距今4000年前後氣候明顯變冷。但在大的氣候階段中,也存在著一系列的由暖濕到乾冷或由乾冷到暖濕的氣候波動的變化。
上述採用不同方法、從不同角度對河南平原乃至平原周邊地區更新世、特別是全新世以來的古氣候古環境進行了研究。在較高解析度層次上對挽近時期以來的古氣候古環境開展了分析,這對於探討該地區未來若干年氣候、環境的演變具有十分重要的作用。
⑶ 氣候變化是什麼
氣候變化是指氣候平均狀態隨時間的變化,即氣候平均狀態和離差(距平)兩者中的一個或兩個一起出現了統計意義上的顯著變化。離差值越大,表明氣候變化的幅度越大,氣候狀態越不穩定。泛指各種時間尺度氣候狀態的變化。
⑷ 全球氣候變化的介紹
全球氣候變化(Climate change)是指在全球范圍內,氣候平均狀態統計學意義上的巨大改變或者持續較長一段時間(典型的為10年或更長)的氣候變動。氣候變化的原因可能是自然的內部進程,或是外部強迫,或者是人為地持續對大氣組成成分和土地利用的改變。
⑸ 氣候變化對我國不同氣候帶主要蟲害發生趨勢的影響如何
氣候變暖會加快害蟲各蟲態的發育,導致其首次出現期、遷飛期及種群高峰期提前,發生世代增加。例如小麥蚜蟲由於氣溫升高發生期提前,就會使一年中發生為害的總時間增加,從而導致蚜蟲數量增加,為害加重。近20年來小麥蚜蟲在華北地區的嚴重發生,無不與氣候變暖有關;亞洲玉米螟在吉林省由過去發生1代或者不完全第二代過渡到發生2代,使以前無需防治的第二代變為需要防治才能減輕為害。因此,氣候變化會影響農業生產中的病蟲害防治。
氣溫與降水對昆蟲的影響通常具有明顯的互作效應,兩因素共同影響害蟲的發生。根據對我國近50年氣候變化的分析預測,結合主要農作物重大害蟲的生物學和生態學特性進行的分析表明,未來氣溫和降水變化將使得我國部分重大農業害蟲(圖4)具有加重發生的趨勢,將加重為害水稻、小麥、玉米、棉花、大豆、蔬菜和果樹等主要農作物,對我國農業生產構成嚴重威脅。如東北、華北和西北氣溫升高、降水減少的地區,玉米蚜、大豆蚜、硃砂葉蟎、豆黃薊馬、煙薊馬等刺吸式口器害蟲的為害將可能加重,而東北、華北和西北氣溫升高、降水增加的少部分地區,有利於麥長管蚜、麥紅吸漿蟲、黏蟲、亞洲玉米螟、栗灰螟、華北螻蛄等的發生和為害;長江中下游氣溫升高、降水增加可加劇稻縱卷葉螟、褐飛虱、白背飛虱、禾穀縊管蚜、黏蟲、大豆食心蟲、棉紅鈴蟲、綠盲蝽等害蟲在水稻、小麥、大豆、棉花等作物上猖獗為害,類似的情況也可能出現在華南地區;西南大部分地區春、夏季變涼,成都、貴陽等降雨減少可使柑橘木虱、桃蚜等為害加重;重慶和昆明等降雨增加有利於水稻的稻癭蚊、稻薊馬、二化螟、稻苞蟲、稻縱卷葉螟的發生為害。
圖4 我國部分重大農業害蟲
A.麥長管蚜(圖片來源:Chet Fukushima) B.棉鈴蟲幼蟲(圖片來源:孟玲)
(孟玲)
⑹ 全新世以來氣候環境變化
根據西藏羊湖地區、青海阿拉克湖地區全新世以來蒿屬(Artemisia)、藜科(Chenop-odiaceae)花粉百分含量,計算出蒿屬/藜科(A/C)值,並繪製成A/C曲線。羊湖地區曲線可與新疆古里雅δ18O曲線對比,阿拉克湖地區曲線可與該地區磁化率曲線對比,也可與古里雅δ18O曲線對比。兩地區A/C曲線反映出高原北部全新世以來4個溫暖濕潤的草原時期發生在11.10~8.03 kaB.P.,4.50~3.60 kaB.P.,1.97~1.36 kaB.P.和0.60~0.50 kaB.P.;3個乾冷荒漠時期發生在8.03~4.50 kaB.P.,3.60~1.97 kaB.P.和1.36~0.60 kaB.P.。對羊湖地區與阿拉克湖地區4.50~3.60 kaB.P.,1.97~1.36 kaB.P.兩個溫暖濕潤的草原時期進行對比發現,羊湖地區A/C值比阿拉克湖地區總體偏低,全新世以來高原北部乾旱變化的趨勢是由西向東推移,實際考察的結果也符合這一規律。
1.環境氣候的指標以及本研究工作的思路
草本植物蒿屬(Artemisia)、藜科(Chenopodiaceae)在近年來研究古環境、古氣候的花粉百分比圖式中為重要的組成部分,尤其蒿屬/藜科(A/C)值作為環境指標在許多研究成果中體現出來。其中,楊振京等(2002)認為高含量的蒿屬花粉代表較溫濕的高海拔地區的乾草原,高含量的藜科花粉代表低海拔地區的荒漠;許清海等(2003)在研究全新世岱海盆地古氣候時發現A/C值與降雨量在某些時段不一致;許清海等(2004)在研究孢粉記錄的岱海盆地1.5 kaB.P.年以來氣候變化時發現A/C值變化與降雨量一致;孫湘君等指出使用A/C值恢復古環境時,其前提條件是蒿屬與藜科花粉之和必須占優勢,起碼超過花粉總數的一半,A/C值才有指示旱生植被的生態意義,但其他研究者沒有強調這一點,李小強等(2003)在研究全新世黃土高原塬區植被特徵時蒿屬與藜科花粉的含量之和總體都低於50%,A/C值對環境仍有指示作用;鍾巍等(2001)在研究塔里木盆地南緣尼雅河地區的飽粉與環境時,蒿屬與藜科花粉的百分含量和為13.3%~47.7%,A/C值的高低變化反映了環境干濕的變化。韓家懋等(1991)認為磁化率可以作為氣候變化的半定量指標,古土壤磁化率高;岳樂平等(1996)認為古土壤顯示較強的剩餘磁化強度的原因之一,是土壤化作用使磁性礦物濃集造成的,另一重要原因可能是土壤作用產生了磁赤鐵礦。古土壤高磁化率值指示了溫濕氣候,黃土的低磁化率值指示了乾冷的氣候。
高原北部西段西藏羊湖(35°20′~35°30′N,84°30′~84°45′E)與東段青海阿拉克湖(35°33′~35°37′N,97°2′~97°11′E)以及羊湖西邊新疆古里雅冰芯(35°17′N,81°29′E)為同一緯度區(圖9-7)。通過:①羊湖地區全新世早期A/C 曲線與新疆古里雅冰芯δ18O曲線對比;②阿拉克湖地區全新世以來A/C曲線、磁化率曲線與古里雅冰芯δ18O曲線對比;③羊湖地區與阿拉克湖地區全新世以來東西方向A/C曲線對比,來探討高原北部東西方向全新世以來的環境氣候變化規律。在年代學方面,根據測定的已知年代數據對鄰近深度的個別時代進行內插和外推,計算出A/C曲線幾個標志點的年代。植被分類參考孫湘君(1994)的劃分方案:荒漠區的A/C值在0.5 以下,荒漠草原約在0.5~1.2,草原區大於1.0。這里筆者取荒漠草原的A/C值在0.5~1.0之間,氣候按乾冷、溫濕乾冷、溫濕分為3類。
圖9-7 西藏羊湖、青海阿拉克湖與新疆古里雅位置圖
2.全新世早期羊湖地區A/C曲線與古里雅冰芯δ18O曲線反映的氣候環境對比
羊湖位於高原北緣的西段,全新世以來的蒿屬、藜科花粉百分比數據及年代數據引自1∶25萬羊湖幅區域地質調查報告、喻建新等(2004)、黃勇等(2004),這三者中數據不一致時以喻建新等(2004)數據為准,缺失的數據由筆者根據上述資料提供的花粉百分比圖式換算得出,A/C值由筆者計算而來,個別年代數據由內插和外推計算出,從而構成羊湖地區全新世以來不同深度蒿屬、藜科百分比、A/C值及年代表(表9-6)。從全新世
表9-6 羊湖地區A/C值及年代
續表
註:19BF以上為羊湖ZK1資料(羊湖西北岸邊);22BF以下為羊湖IP16剖面(羊湖西岸向西4 km處)。
①:疏林草原(據喬木花粉量);②:荒漠(據A/C值)。早期A/C曲線與古里雅δ18O曲線對比圖(圖9-8)可以看出,羊湖地區13.10~8.30 kaB.P.氣候演化的趨勢是由乾冷向溫濕轉化,14 kaB.P.的A/C值為0.17,為乾冷氣候;14~13.1 kaB.P.缺資料;13.10~11.65 kaB.P.的 A/C 值在0.03~0.56之間,為乾冷荒漠時期;11.65~11.10 kaB.P.的A/C值在0.20~0.98之間,為溫干荒漠草原;11.10~8.30 kaB.P.的 A/C 值總體升高,在0.58~1.22之間,為溫濕草原時期,該時期的一個A/C峰值為1.22,按內插計算的年代約為9.91 kaB.P.左右,對應到古里雅冰芯δ18O曲線在10.4 kaB.P.。
圖9-8 羊湖地區全新世早期A/C曲線與古里雅冰芯δ18O曲線對比
3.全新世以來阿拉克湖地區A/C曲線、磁化率曲線與古里雅冰芯δ18O曲線反映的氣候環境對比
阿拉克湖地區位於高原北緣的東段,在高原兩個較大的湖泊扎陵湖、鄂陵湖北邊。兩個剖面全新世以來的蒿屬、藜科花粉百分比數據及年代數據來自1∶25萬阿拉克湖幅區域地質調查報告,A/C值由筆者計算而來,從而構成阿拉克湖地區A/C值及年代表(表9-7)。
(1)早中全新世10~2 kaB.P.的氣候環境變化
從阿拉克湖地區全新世10~2 kaB.P.的A/C曲線(根據表9-7繪制)、磁化率曲線與古里雅冰芯δ18O曲線的對比圖(圖9-9)可以看出,該地區9.50~8.03 kaB.P.為溫濕草原時期,A/C值在0.38~0.73之間;8.03~4.50 kaB.P.之間為降溫時期,氣候環境由溫乾草原變為乾冷草原,A/C值在0.65~0.08 之間;4.50~3.60 kaB.P.為氣候突變期,在4.29 kaB.P.出現溫濕草原,維持較短的時期就開始降溫,到3.60 kaB.P.乾冷荒漠出現,A/C值為0.08~1.42~0.07;3.60~3.36 kaB.P.為平穩的約200年的乾冷荒漠期,沉積厚度相對較大,A/C值為0.07~0.15~0.10;3.36~2.50 kaB.P.總體為氣候不穩定的乾冷期,A/C值為0.10~0.46~0.05~0.36~0.20~0.29;2.50~2.00 kaB.P.為平穩的乾冷荒漠時期。氣候和環境在4.50~2.00 kaB.P.之間變化的周期約為200年。
表9-7 阿拉克湖地區A/C值及年代
註:F6~8以上為阿拉克湖東岸邊(東岸向東3 km處);F4~1以下為阿拉克湖東北(東岸北偏東30°42 km巴隆鄉處)。OSL:光釋光測年。
圖9-9 阿拉克湖地區全新世10~2 kaB.P.A/C曲線、磁化率曲線與古里雅δ18O曲線對比
(2)2 kaB.P.以來的氣候環境變化
根據表9-7上半部的數據繪出2000年以來A/C曲線、磁化率曲線與古里雅δ18O曲線對比圖(圖9-10)。從圖中可以看出,三者的曲線基本對應,A/C曲線反映出阿拉克湖地區1.97~1.36 kaB.P.為較長時間的溫濕草原氣候環境期;1.36~0.60 kaB.P.為比較平穩的乾冷荒漠期;0.60~0.50 kaB.P.為溫濕草原期。0.50 kaB.P.以來磁化率曲線反映出的是溫濕草原期。
阿拉克湖地區全新世以來出現3個溫濕草原氣候環境期,分別為4.50~4.36 kaB.P.,1.97~1.36 kaB.P.和0.60~0.50 kaB.P.。在2000年以來的A/C曲線中,根據內插和外推的方法計算出215 cm深度A/C值為1.02的年代為1.97 kaB.P.,這個峰值對應到古里雅δ18O曲線的相應峰值的年代為1.94 kaB.P.,所以,這種方法在上下年代跨度不太大的情況下內插或外推的年代是可用的。
圖9-10 阿拉克湖地區2000年以來A/C曲線、磁化率曲線與古里雅δ18O曲線對比
4.全新世以來羊湖地區與阿拉克湖地區A/C曲線反映的氣候環境對比研究
根據表9-6下半部的數據繪出羊湖地區全新世以來A/C曲線,並與阿拉克湖地區全新世以來A/C曲線比較(圖9-11)。通過對比可以看出:羊湖地區時間點A/C值要低於對應的阿拉克湖地區的A/C值,從時段對應上也可看出羊湖地區的A/C值要低於阿拉克湖地區(表9-8)。單項花粉含量的對比見圖9-12。喬木含量的比較發現,羊湖地區11.22~6.15 kaB.P.曲線呈下降趨勢,6.15 kaB.P.以後在10%左右,而阿拉克湖地區6.89~1.41 kaB.P.含量總體在20%以上,1.41 kaB.P.以後在30%以上。櫟屬(Quer-cus)花粉的變化規律同喬木的變化規律,即櫟屬花粉含量對整個喬木花粉的貢獻較大。兩種乾旱指標麻黃屬(ephedra)和藜科(Chenopodiaceae)的比較發現,羊湖地區麻黃屬基本在5%~10%之間,而阿拉克湖地區逐漸降低;羊湖地區藜科花粉含量全新世以來一直很高,而阿拉克湖地區很低。濕度指標蒿屬(Artemisia)在羊湖地區2.50 kaB.P.以後持續降低,而阿拉克湖地區的變化還呈小周期曲線波動。羊湖地區各種指標明顯表現出3個周期,即12.20~9.55 kaB.P.,9.55~6.15 kaB.P.和6.15 kaB.P.至今,而阿拉克湖地區也具有3個周期,只是最近一個周期表現很明顯為3.30 kaB.P.至今。
圖9-11 羊湖地區與阿拉克湖地區全新世以來A/C曲線對比
表9-8 羊湖地區與阿拉克湖地區全新世以來同時間、同時段A/C值對比
∗2千年以來的A/C曲線;∗∗全新世早期到2千年以來的A/C曲線。
因此,可得出如下結論:全新世以來高原北部同時期西部乾旱程度要高於東部,也就是說,全新世以來乾旱是由西向東推移的。從西向東全新世的氣候環境是:乾旱荒漠-溫干荒漠草原-溫濕草原。
圖9-12 羊湖地區與阿拉克湖地區全新世以來A/C曲線和單項孢粉百分含量對比
5.羊湖和阿拉克湖對青藏高原北部環境氣候規律的反映
①西藏羊湖地區、阿拉克湖地區全新世以來蒿屬(Artemisia)/藜科(Chenopodiace-ae)(A/C)值反映的古氣候、古環境可以與新疆古里雅冰芯δ18O反映的氣候環境很好地進行對比;②高原北部全新世以來11.10~8.03 kaB.P.,4.50~3.60 kaB.P.,1.97~1.36 kaB.P.和0.60~0.50 kaB.P.為4 個溫暖濕潤的草原時期;8.03~4.50 kaB.P.,3.60~1.97 kaB.P.和1.36~0.60 kaB.P.為3個乾冷的荒漠時期;③羊湖地區與阿拉克湖地區4.50~3.60 kaB.P.和1.97~1.36 kaB.P.兩個溫暖濕潤的草原時期對比發現,羊湖地區A/C值比阿拉克湖地區總體偏低,全新世以來高原北部乾旱變化的趨勢是由西向東推移。
值得強調的是,高原北部暖期始於11.10 kaB.P.,3.60 kaB.P.出現乾冷荒漠,這一結論與何元慶(2003)得出的「全新世大暖期在我國西部地區大約開始於 11~10 kaB.P.,4~3 kaB.P.是全新世大暖期的結束階段」的認識相吻合。
⑺ 氣候變化的成因
目前關於引起氣候變化的原因有幾種說法,主要有兩種說法:
1、大氣候條件。我們都知道,目前,我們的地球正在逐漸變暖,而又科學家認為,這種變暖是地球自身調節的「規律」。在幾萬年乃至上億年這個很長的時間尺度下,氣候呈現一定的規律,尤其是氣溫呈現一定幅度的波動是正常的。而我們的地球目前正處於「增溫期」。
2、人類活動導致氣候變化。這個說法是被人們普遍認可的,而且也有一定的政治和文化意義。科學家從冰川中提取的遠古氣體分析得出,我們目前空氣中的二氧化碳的濃度比遠古時期提高了近60倍。而二氧化碳正是溫室氣體的主要成員。所以,由於我們人類的活動,產生大量溫室氣體,而引起氣候變化,可以說是一個主要原因。
⑻ 世界氣候變化圖
(1)根據圖1中的氣溫線的走向分析,氣溫是波動上升的.根據圖2中的線的走向分析,全球氣候(溫)處於波動變化中,冷暖干濕相互交替,變化周期長短不一.(2)海平面升高的原因,主要是海水熱膨脹,當海洋變暖時,海平面則升高.全球升溫會引起地球南北兩極的冰山融化,這也是造成海平面上升的主要原因之一.海平面上升的直接影響有以下幾個方面:①淹沒沿海低地(城市),②海水的對海岸的侵蝕加劇,③海水入侵使沿海地區土地(壤)鹽鹼化?程度加重,④加大了洪澇災害對沿海的威脅,⑤風暴潮災害加劇,⑥使沿海港口、航道的功能下降,⑦陸地污水排放受阻.故答案為:(1)波動上升?? ??? ?全球氣候(溫)處於波動變化中,冷暖干濕相互交替,變化周期長短不一.(或溫暖期較長,寒冷期偏短;濕潤期與乾旱期相互交替;新生代以濕潤期為主.)???(2)全球氣候變暖使①兩極地區(及高山)冰川融化,②(表層)海水變熱膨脹.環境問題:①淹沒沿海低地(城市),②海水的對海岸的侵蝕加劇,③海水入侵使沿海地區土地(壤)鹽鹼化?程度加重,④加大了洪澇災害對沿海的威脅,⑤風暴潮災害加劇,⑥使沿海港口、航道的功能下降,⑦陸地污水排放受阻.
⑼ 什麼是氣候變化!!
氣候變化是指氣候平均狀態隨時間的變化,即氣候平均狀態和離差(距平)兩者中的一個或兩個一起出現了統計意義上的顯著變化。