末次盛冰期期间中国的气候格局

末次盛冰期期间中国的气候格局


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-13 编辑:zhangxiang 浏览次数: 11082

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摘要: 末次盛冰期期间中国的气候格局 末次盛冰期(LastGlacialMaximum,简称LGM)系指末次冰期相当于深海氧同位素第2阶段中气候最冷、冰川规模最大的时段,其时间在21kaBP前后,是距今最近的一个与现代气候环境反差最大的时期。这一时期全球平均气温比现代...

末次盛冰期期间中国的气候格局

末次盛冰期(LastGlacialMaximum,简称LGM)系指末次冰期相当于深海氧同位素第2阶段中气候最冷、冰川规模最大的时段,其时间在21kaBP前后,是距今最近的一个与现代气候环境反差最大的时期。这一时期全球平均气温比现代低5〜10°C,降水普遍比现代少。由于中国自然环境的独特性,冰期时我国并没有像西欧、北美那样形成大规模的冰盖,而是随冬季风增强与夏季风减弱,形成更为显著的冷干环境,出现了显著的多年冻土扩展与自然地带的南移、干旱区扩展与黄土堆积区扩大等现象;且有约1/3的边缘海因海面下降而成为陆地。

与间冰期相比,末次盛冰期期间我国各地虽然都出现了不同程度的降温,但降温幅度的时空差异极为明显,有显著的冬季降温大于夏季、高纬降温大于低纬的特征末次盛冰期时我国陆上气温的基本分布。

在东部地区,从北到南降温幅度差异可能更为巨大。其中东北地区年平均气温较今低l0°C以上,华北地区低10°C左右,华中地区低8〜9°C,而华南地区只低2〜4°C。那时,中国东部地区最北部的年平均温度达一15°C以下;年均气温0°C的等温线从辽东半岛南端经燕山、太行山山麓延至黄土高原南缘;而最南部年平均气温仍在20°C以上;陆上南北年平均气温最大差异达50°C以上。在西部地区,西北地区年平均气温较今低l0°C以上,西南地区低7°C,青藏高原低6〜9°C。而且冬季降温更为强烈,其中华北和东北地区1月气温较今低15°C以上,华南地区也达10°C以上;当时1月份0°C等温线在南岭附近,较今的秦岭一淮河一线南移约8〜10个纬度。但夏季降温幅度较小,且南北差异也略小,其中7月东北、华北和华中地区均较今低6〜7°C,华南、西南较今低3〜4°C;因此,当时最热月的气温与今相比并不是很低,估计当时大部分地区最热月的气温大体与今5月中旬的状况基本相当。

表1我国各地末次盛冰期气温与今气温的差异幅度(单位:°C)

地区

东北

华北

华中

华南

西南

北疆

青藏高原

年平均气温

10〜11

10

8〜9

<5

7

11

6〜9*

7月平均气温

6〜7

6〜7

6

3

4

1月平均气温

15〜16

16〜17

14

10

12

基于末次盛冰期期间最热月(7月)的气温与现代处在冬、夏季风环流开始发生转换的5月中旬的气温相当这一事实,张兰生(1980)推断:末次盛冰期时,中国高空风场全年可能都维持与现代冬季季风环流相似的形势;当时,地面夏季风活动范围的北界只能到达江南丘陵南部和云贵高原中部,这也就是控制我国部降水的主要因子——副热带锋当时所能到达的最北位置,相应地也并没有与现代夏季降水相似的降水场出现。基于上述推断,他定量估算并绘制了盛冰期全国降水量分布图(图2)。此后又有众多基于各种代用资料的盛冰期中国降水场重建结果,其中大多也都印证这一基本格局。综合各种研究成果可以看出:末次盛冰期时,我国绝大部分地区降水量都较现代低,虽然幅度在不同地区有一定差异,但总体上我国较今明显要干;估计当时全国大半地区降水量少于200mm,200mm等雨量线大体从东北的松嫩平原西部、经长城沿线、向西延伸到青海的共和盆地,与马兰黄土堆积的北缘相当,此线以西属荒漠气候,除新疆北部部分地区外,年降水量均在200mm以下,而广义上的荒漠带在我国北方连为一体。华北大部地区和东北中部地区退化为草原气候,降水量在200〜400mm之间,成为季风尾闾区;而江淮地区的降水量在500〜600mm左右,但长江以南的大多数地区降水仍可达1000mm以上。由于降水显著减少,即使是东部地区的气候也较现代明显偏干;但在青藏高原西北部、新疆等西部地区,尽管多数地区降水较现代少,但由于冰期的强烈降温与冰冻季节的延长,蒸发显著减少,因而使得这些地区的相对湿度明显高于现代,气候反而相对湿润,而这也与当时我国西部的大多数湖泊均出现高湖面现象对应。末次盛冰期时,除夏季风环流系统本身显著减弱之外,我国边缘海及西太平洋浅海大面积出露而导致的海洋对我国大陆的水汽供应量大幅度减少,也是造成我国降水减少的一个重要原因。

此外,从全球气候模式模拟结果看:我国末次盛冰期时,大部分地区的气温也较今低5〜10°C;而分辨率更高的区域气候模式模拟结果显示:当时降温的区域幅度可能还应略大一些,达4〜12°C;降水场的模拟结果表明末次盛冰期时我国东部地区气候总体偏干,但西部和东北地区相对湿润。末次盛冰期时欧亚大陆冷源加强,产生了强盛的冬季风,迫使西风带加强并南移,估计移动幅度可达10个纬度,因而其影响范围也明显东扩;但同时,北太平洋反气旋也明显西伸,幅度接近20个经度,因而中国东部及沿海多被反气旋控制;而西部成为北太平洋反气旋活动的边缘区;这使得中国东部气候总体变干,西部反而变得相对湿润。

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