中国历史气候代用记录的校定试验和气候特征值推算

针对当前我国古气候研究工作的薄弱环节和全球变化研究的实际需要，利用我国的历史气候记载对我国最近2千年的分辨率为1-10年的古气候代用资料序列进行校准试验和特定时段的气候特征值的推算。从基础性的推算方法的再检证入手，利用经过系统采集和勘校的气候史料得出客观的可供重复检验的序列重建和气候特征值的推算结果，与已发表的历史气候数据相对比，讨论它们之间的一致性和偏差，说明由中国历史文献记载复原结果的可靠性。另外，充分利用历史文献记载年代、地点明确的优点，与源于树轮、冰芯和沉积物的高分辨代用气候序列作定年校准和量值对比，肯定一些代用气候资料的可靠性，以利于它们在科学研究领域的应用。给出最近2000年来典型的暖、冷、干、湿时段的气候特征值（平均值、极值和变幅）的推算。本研究成果可为气候模式研究提供检证，为未来气候的预估和全球气候变化的评估报告等提供中国地区的有充分的可靠性说明的、可重复验算的古气候数据。

任何从自然环境（湖泊、石笋、树轮等）和人文记录取得的古气候代用资料都需要尽可能地与由不同途径得到的气候记录进行对比，以进一步确认这些代用记录的气候含义解释的正确性和测量、推演数据的准确性，以及定年的准确无误等，这是确认科学记录的一个不可免去的步骤，也是当前我国古气候研究面临的关键问题之一。本项目尝试利用我国2000年历史气候记载对一些源于树轮、冰芯和沉积物的分辨率为1-10年古气候代用资料进行校准试验对比，肯定一些代用气候资料的可靠性，也指出某些序列的存在问题和偏差的原因。此外，还利用历史寒冷记载进行小冰期极端最低温度值的定量推算。.　　采用历史气候记载对德令哈千年树轮-降水序列的校准试验显示，公元1401-1950年树轮降水序列的44例极端低值记录中，有42例可予采信，占95.5%，可见德令哈树轮-降水量序列是一条可信度高的高分辨的代用降水量序列.而采用历史气候记录对湛江湖光岩沉积物的冬季风强度代用序列的检证指出，由湖芯Ti值含量表示的冬季风强度序列变化在某些时段（如公元800—900年）正好和历史寒冬年的记录相反，从而对这古季风代用序列的含义提出怀疑，认为钛含量变化不能代表东亚冬季风的强度变化。.　　进一步对东亚古季风代用序列的可信性问题作了剖析，认为究竟单个地点的降水量序列能否代表中国东部的降水变化、以及能否将单个地点的降水量序列作为东亚夏季风指数序列来使用等问题，值得依据气象观测记录和多种夏季风指数序列来全面分析。利用中国1951-2010年652站的年降水资料和7种东亚夏季风指数进行了多项数理统计和诊断分析指出，东亚夏季风与中国降水的关系主要表现在雨带分布和降水空间分布型，所以不能仅由降水的多少来认定夏季风的强弱，更不能用任意单个地点的降水记录来指示整个中国东部的干湿状况,和作为东亚夏季风的强度变化的代用序列。.　　此外，还对小冰期极端最低温度值试作推算，利用生物冻害和河湖封冻现象的记载以及这些现象的临界温度值，来定量推断典型寒冬年份如1691、1861、1893年等的低温极端值，绘出它们的1月极端最低温度图。.　　本研究成果可为气候模式研究提供检证，为未来气候的预估和全球气候变化的评估报告等提供中国地区的有充分的可靠性说明的、可重复验算的古气候数据。