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国际河流与生态安全研究院陈峰研究员团队在中国南北分界带气候水文重建取得新进展

2021-11-03  

近日,云南大学国际河流与生态安全研究院陈峰研究员团队在中国南北分界带开展的相关气候水文重建工作取得新进展,在国际知名学术期刊Climate DynamicsIF=4.375)和 Hydrological ProcessesIF=3.565)发表研究论文 “ Warm season temperature in the Qinling Mountains (northcentral China) since 1740 CE recorded by treering maximum latewood density of Shensi fir” “ Runoff reconstruction for the Bailong River from tree rings back to AD 1601, reveals changing hydrological signals of China north–south transition zone”。 云南大学为第一作者单位,硕士研究生高志鸿为HP论文第一作者,陈峰研究员为CD论文的第一作者和通讯作者。

中国南北分界带的山地是中国南水北调工程重要水源地,也是长江黄河流域的重要分水岭。该区域作为中国中部地形最复杂的区域之一,气候水文特征十分复杂,是气候水文研究的热点和难点。基于来自中国南北分界带的树轮资料,陈峰研究员团队重建了秦岭地区自1740年以来3-9月平均温度和白龙江流域自1601年以来的径流量。其中,秦岭温度重建序列有效捕捉了20世纪两次暖期变化,验证了现代暖期高于40年年代暖期。同时,发现了强火山喷发对中国东部季风区影响短暂而强烈,并在一定程度上会影响季风区的干湿变化。

AMO影响下,中国南北分界带的温度和径流变化存在显著的周期波动。无论在历史时期还是现代暖期,中国南北分界带径流量变化都受到了温度影响(r=0.3, P<0.01),尤其是现代暖期背景下,区域径流量产出呈现显著下降趋势,这可能威胁到相关区域用水安全。


1 秦岭地区1740-2009 3-9月气温重建序列、20年低通滤波值、实测值序列。小图表示晚材最大密度年表的EPSRbar统计数据。


2 a)大型火山喷发事件和3-9月重建平均气温在当年(火山爆发,蓝色柱状图)和后一年(红色柱状图)的时序叠加分析(SEA),(b)大型火山喷发事件和中国北方干旱序列第一主成分的时序叠加分析,c1923-2019年期间实测(西安站和镇安站)和重建的3-9月平均气温的比较。


3 白龙江流域1601-2013年上年9-当年8月径流量重建。红色阴影部分表示枯水期,蓝色阴影部分表示丰水期


4 A)白龙江实测、重建径流量与岷江嘉陵江径流量对比。(B)汉江径流量与白龙江重建序列的对比。(C)长江径流量与白龙江径流量重建序列对比。

基于上述气候水文重建工作揭示了中国南北分界带气候以及径流多世纪尺度的演变过程,有助于理解水资源变化规律,这对中国南水北调工程有着重要指导意义。同时有助于提高对中国东部季风区气候水文变化机制的理解。相关研究得到了国家自然科学基金项目(32061123008)和 科技部重点研发计划 (2018YFA0606401)资助。


供稿:国际河流与生态安全研究院

编辑:李哲

责编:赵琼


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