基于唐宋诗歌的物候记录提取及温度重建

Reconstructing climate changes based on the past phenological records can be used as a reference for understanding current global warming and predicting future climate change. Controversies remain regarding the temperature variation of the Medieval Climatic Anomaly and the period from the Tang dynasty to the Song dynasty in China. In an attempt to solve the problem of phenological data sparseness for quantitative climate reconstruction during the Tang and the Song dynasties, this research aims to create a dataset by extracting and evaluating the phenological records from the poetry of the Tang and the Song dynasties. The new dataset, as well as modern phenological observations and temperature observations will lay the foundation for establishing a phenology index. This study will reconstruct the phenological changes from the Tang dynasty to the Song dynasty by transforming the historical and modern phenophases from multiple sites and species into the differences of the phenology index. Meanwhile, a transfer function between the modern phenology index and the temperature of corresponding period will be developed, which will be applied to the historical phenology index to reconstruct the temperature changes from the Tang dynasty to the Song dynasty. By compared with relative studies, the result of temperature reconstruction will contribute to understanding temperature variability from the Tang dynasty to the Song dynasty and during the Medieval Climatic Anomaly.

基于历史物候记录的气候重建研究可为理解当前全球变暖及预估未来气候变化提供借鉴。目前有关中世纪气候异常期及中国唐朝至宋朝时期的温度变化研究仍存在诸多争议。本项目拟从唐、宋诗歌中提取、考订物候记录，并建立唐、宋诗歌物候记录集，试图解决目前唐、宋时期可用于气候定量重建的物候记录偏少的问题；以唐、宋诗歌物候记录集、现代物候观测及气温观测资料为数据源，通过建立物候指数的方法，将古今多站点的不同物候期转换为物候指数进行对比，重建唐、宋时期的物候变化；建立现代物候指数与对应时段温度的转换关系，将唐、宋时期物候指数代入上述关系式中，重建出唐、宋时期的温度变化。将重建结果与相关研究进行对比，为加深对唐、宋时期和中世纪气候异常期的温度变化理解提供借鉴。

基于历史物候记录的气候重建研究可为理解当前全球变暖及预估未来气候变化提供借鉴。诗歌作为历史文献的主要体裁之一，其中包含的物候记录不仅是历史物候数据的主要来源，也可作为进一步认识历史时期气候变化史实的关键证据。本项目从唐、宋诗歌中提取、考订了历史物候记录，并建立了唐、宋诗歌物候记录集。以唐、宋诗歌物候记录集和现代物候及气温观测资料作为数据源，探讨了多站点、不同物候期的比对方法，重建了唐、宋时期的物候及温度变化。主要结论如下：（1）根据项目制定的诗歌物候记录提取的标准化流程，从唐宋诗歌中提取出348条物种明确、物候期清楚、物候事件发生时间和地点确切的诗歌物候记录，建立了唐、宋时期诗歌物候记录集。（2）基于诗歌中的物候记录和现代物候研究，总结了唐、宋诗歌中物候现象反映的周期性、顺序性和同步性等物候自身规律，以及诗中物候现象随纬度、海拔、地形、人工建筑和热岛效应等地理因素变化的规律。同时总结了唐、宋诗歌中物候记录对自然时节、农时、雨季及水情和极端气候事件的指示作用。（3）通过将唐、宋诗歌物候记录集中多站点、不同物候期的物候记录差异转换为整个研究区的年物候指数差异的方法，重建了唐、宋时期的物候变化。唐、宋时期的年物候指数平均为90，比现代（1961-1990年）平均提前4天。（4）分别采用基于年物候指数和基于温度贡献率的两种方法重建了唐、宋时期的年平均温度变化。两种方法重建的唐、宋时期年平均温度分别比现代（1961-1990年）高0.12℃和0.08℃。中国中东部地区存在与其他地区相对应的中世纪暖期，且其温暖程度要高于隋唐暖期。与相关研究对比，上述重建结果在整个研究时段的冷暖波动特征及趋势上存在较高的相似性，但在冷、暖时段的划分和各时段的冷暖程度上存在差异。这些研究结论不仅为诗歌物候记录的提取和利用提供了理论和方法上的基础，也为进一步认识唐、宋时期和中国中世纪气候异常期的气候变化特征提供了参考。