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中国近五千年来气候变迁的初步研究一、概述中国近五千年来的气候变迁是环境科学和历史学的重要研究课题之一。
通过对古代文献记载、考古遗址和自然记录的分析，研究者们对中国气候变迁的规律和特征进行了初步探索。
最为著名的研究成果是竺可桢先生绘制的竺可桢曲线，该曲线通过对历史文献和考古发掘材料的研究，将中国近五千年气温变化制成了一张清晰、简明的曲线图。
竺可桢先生的研究显示，在近五千年中的最初二千年，即从仰韶文化时代到河南安阳殷墟时代，年平均温度比现在高2左右。
在这之后，年平均温度有23的摆动，寒冷时期出现在公元前一千年（殷末周初）、公元四百年（六朝）、公元一千二百年（南宋）和公元一千七百年（明末清初）时代，而汉唐两代则是比较温暖的时代。
这些气候变迁的特征不仅在中国历史文献中有丰富的记载，而且也得到了考古遗址和自然记录的佐证。
研究者们还通过分析黄土高原的历史文献、农民记忆、冰川记录、树木年轮、湖泊和沉积物等多方面的资料，对中国近五千年来的气候变迁进行了更深入的研究。
这些研究不仅揭示了过去几千年中中国气候的暖期和寒期交替的特征，还为我们了解古代气候的湿度、温度等变化情况提供了宝贵的线索。
中国近五千年来的气候变迁研究是一个跨学科、多角度的研究领域，通过综合分析古代文献、考古遗址和自然记录等多方面的资料，我们可以对过去的气候变化有一定的了解，也能够为今后的气候变化研究提供重要的参考。
1. 简述气候变迁的重要性及其对人类社会和自然环境的影响。
气候变迁，作为地球系统长期演变的一部分，不仅是自然界的内在规律体现，更是关乎人类社会福祉与可持续发展的重要议题。
其重要性体现在多个层面，包括对生态系统稳定性、生物多样性、农业生产、水资源分配、人类健康乃至全球经济格局的深远影响。
理解并应对气候变迁，对于人类有效适应未来环境变化、保障社会经济稳定和推进全球生态文明建设具有至关重要的意义。
气候变迁对自然环境的影响广泛而深刻。
它塑造了地球表面的物理和生物条件，决定了不同地理区域的生态系统类型与物种分布。
2020年3月鎳色科忮Journal of Green Science and Technology第6期记录千年尺度气候变化载体研究进展王鑫(上海师范大学环境与地理科学学院，上海200234)摘要：冰芯、深海沉积物、黄土、石笋、湖相沉积物、珊瑚以及树木年轮等都可以作为记录过去气候的载体，能够让学者从中提取过去全球变化的信息，以此来掌握当今气候变化的机理以及预测未来气候变化的态势。
为了准确把握在这一领域的研究现状与动态，对前人关于千年尺度全球变化的研究进行了梳理。
关键词：全球变化；石笋；黄土；氧同位素；沉积物中图分类号：P467 文献标识码：A文章编号：1674-9944(2020)06-0029-021引言本文旨在梳理相关学科领域的研究现状及动态，理 清研究现状进展与困境，为后续的研究提供参考:1:。
目前，气候变化已成为当今社会最重要的环境问题，全球 气候变化对经济、社会和环境的重要影响已经成为了当 前人类关注的焦点问题之一。
近年来，世界各国气候灾 害频发，造成了巨大经济损失，甚至对人类的生命安全构成威胁。
因此，对于气候变化机理的掌握并作出相应 的预测在这种背景形势下则显得尤为重要。
在地理学 上，一个很重要的方法就是“以古论今”，把握过去气候 变化的机理是学者们对当今气候变化的理解以及对未来气候变化预测的先决条件。
黄土与深海沉积以及极地冰芯被称之为记录全球气候变化的三大最佳信息库，是一种记录第四纪气候波动历史十分理想的载体，是重 建古环境、恢复古气候的理想材料2:。
除此之外，还有 石笋、湖相沉积物、珊瑚以及树木年轮等作为记录过去气候信息的载体。
末次冰期作为最近的一次冰期，其时 段内发生了一系列区域性和全球性的快速的气候变化事件，在这些气候变化事件中最为强烈的就是H e i n r i c h 事件（H 事件）和 Dansgaard—Oeschger 旋回（D/()事 件）以及Younger D ryas事件，这成为了学者们的研究热点之一。
BCC 气候系统模式开展的CMIP5试验介绍Introduction of CMIP5 experiments carried out by BCC climatesystem model辛晓歌，吴统文，张洁中国气象局国家气候中心，北京 100081气候系统模式是研究气候变化机理和预测气候未来变化不可替代的工具。
世界气候研究计划（WCRP）组织的耦合模式比较计划（CMIP），为国际耦合模式的评估和后续发展提供了重要的平台。
参与该计划的试验数据资料被广泛应用于气候变化相关机理以及未来气候变化特征预估等方面的研究，其研究结果是政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估报告的重要内容之一。
CMIP在经历了CMIP1、CMIP2和CMIP3几个阶段之后，于2008年9月，启动了第五阶段的模式试验计划（CMIP5）。
该试验计划新增了一些模式试验，目的是解决从第四次评估过程中涌现出的主要科学问题，以丰富现有气候变化理论和提高对未来气候变化的预估的能力。
如过去的CMIP计划一样，试验的评估研究结果将为IPCC 第五次评估报告（ IPCC AR5，计划在2013年出版）提供有价值的科学参考信息。
目前，CMIP5试验的开展已成为国内外气候模式工作组的首要工作之一。
国家气候中心新发展的气候系统模式参与了CMIP5试验计划。
自CMIP5试验设计[1]在2009年10月公布以来，国家气候中心开始致力于试验数据的准备、输出物理量添加和试验的开展。
目前，除个别不具备开展条件的试验外，大部分试验均已顺利完成。
模式试验资料在经过CMOR后处理之后，已经发布到PCMDI网站（/esgcet/），可供国内外学者下载使用。
相对于CMIP3，CMIP5试验设计增加了年代际近期预测试验、包含碳循环的气候试验和诊断气候反馈的敏感性试验。
试验数目较多，且彼此间存在联系，需要使用者投入较大精力进行了解。
本文的目的是对国家气候中心开展的CMIP5试验进行分类介绍，给出各个试验的主要信息，以方便气候研究领域的科学家了解和使用，提高试验资料的利用率。
气候变化因素与人类该做的史俊鹏09社会学094082 一．引言这些年来，随着气候的变化，极端气候出现的增加，温室效应与全球气候变化成为全球议题。
而在科学界，争议却从未平息，究竟温室效应对全球气候产生了多大的影响，整个地球的周期性变化在这个过程中又起着怎样的作用，两种观点的不同之处在哪里，我们在节能减排上又该如何采取怎样的行为，这将成为本文所要探究的。
二．摘要笔者对目前关于气候变化的两种观点进行了对于，一种倾向于人类活动、大量二氧化碳的排放使全球气候变化，一种倾向于地球气候本身就处在不断的变化中，以中世纪暖期为重要依据。
笔者认为两种观点的着眼点不同，以不同的时间尺度为视角。
但气候是怎样变化的，该科学做的事情就交给科学去做。
无论如何，节能减排都是势在必行的，这是由环境与资源的状况决定的。
三．关键词温室效应，气候变化，中世纪暖期，节能减排四．正文当下，对全球气候变化存在着争论。
一种观点，也是现在非常流行的观点认为自从工业革命以来，随着工业革命与城市化进程的加速，二氧化碳排放量的迅速增加，全球气候正在上升。
而这一观点的基础即是温室效应。
政府间气候变化专业委员会（IPCC）对温室效应所做的定义是：温室气体有效地吸收地球表面、大气本身相同气体和云所发射出的红外辐射。
大气辐射向所有方向发射，包括向下方的地球表面的放射。
温室气体则将热量捕获于地面- - 对流层系统之内。
这被称为“自然温室效应”。
大气辐射与其气体排放的温度水平强烈耦合。
在对流层中，温度一般随高度的增加而降低。
从某一高度射向空间的红外辐射一般产生于平均温度在-19℃的高度，并通过太阳辐射的收入来平衡，从而使地球表面的温度能保持在平均1 4 ℃。
温室气体浓度的增加导致大气对红外辐射不透明性能力的增强，从而引起由温度较低、高度较高处向空间发射有效辐射。
这就造成了一种辐射强迫，这种不平衡只能通过地面- - 对流层系统温度的升高来补偿。
19中叶起，西方世界开展大规模的工业化，二战结束之后，发展中国家也开始了大规模的现代化进程。
第20卷第5期2005年5月地球科学进展A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC EV o l.20 N o.5M a y.，2005文章编号：1001-8166（2005）05-0561-07近千年全球气候变化的长积分模拟试验*刘 健1，H ans v on S t o r ch2，陈 星3，E dua r do Z o r it a2，王苏民1（1.中国科学院南京地理与湖泊研究所，湖泊沉积与环境重点实验室，江苏 南京 210008；2.G K SS研究中心海岸研究所，D-21502G ee s t h ac ht，德国；3.南京大学大气科学系，江苏 南京 210093）摘 要：近千年全球气候变化的长积分模拟试验是全球气候模拟研究的新领域，它不仅将现代器测资料与过去代用指标序列进行了有机的衔接，而且对过去百年和年代际尺度的气候变化可进行动力学解释，探讨其主要控制因素及其导致的区域响应差异。
由于这类长积分模拟对计算机技术和气候模式本身的要求较高，目前能进行这类研究的国家为数不多。
重点介绍了德国马普气象研究所的全球海气耦合气候模式E C H O-G，以及利用该模式进行的千年长积分模拟试验结果。
首先，应用全球120年的器测资料对模拟结果进行了检验，论证了该模型较强的气候模拟能力；其次，根据全球地表2m气温的千年模拟结果，揭示了中世纪暖期—小冰期—20世纪暖期三段式气候变化时段，然后讨论了中世纪暖期和小冰期鼎盛期全球及中国的温度分布特点；最后根据对各控制因子的拟合分析与比较，初步揭示了近千年来的温度变化主要受太阳有效辐射的变化控制，而温室气体含量的增加对100年来温度的快速上升起着主导作用。
关 键 词：气候变化；模拟试验；E C H O-G；千年；温度中图分类号：P46 文献标识码：A 过去2k a气候环境的变化是“过去全球变化”（P a s t G l o b a l C h a n ge s，P AGE S）和“气候变率与可预测性”（C li m a t e V a r i a b ilit y a nd P r e d i c t a b ilit y，C L I V-A R）两大国际研究计划的重要研究内容之一［1，2］，其中1k a来的气候变化是现代器测资料衔接过去代用指标序列的关键时段，也是人类活动影响不断加剧的时期，成为各国科学家关注的热点［3～11］，尤其是围绕中世纪暖期（M W P，1000—1300年）［12～16］、小冰期（L I A，1550—1850年）［17～20］和现代增暖（1900年至今）［21，22］开展了大量工作。
关于非政府间国际气候变化专门委员会(NIPCC)报告王绍武;罗勇;赵宗慈【摘要】NIPCC报告是一份与IPCC针锋相对的报告,报告主要想证明:是自然原因,而不是人类活动造成了全球变暖.本文的目的不是支持NIPCC的观点,而是要分析报告中提出来的各种问题与证据,看看在研究气候变暖时值得注意的事项.兼听则明,偏听则暗.认真听取不同的声音比单边主义更能推动科学的发展.在简要介绍了NIPCC报告的主要内容后,又讲述了代表IPCC观点的"哥本哈根诊断"的核心思想,以供读者自己作出判断.【期刊名称】《气候变化研究进展》【年(卷),期】2010(006)002【总页数】6页(P89-94)【关键词】NIPCC;IPCC;全球变暖【作者】王绍武;罗勇;赵宗慈【作者单位】北京大学物理学院大气科学系,北京,100871;中国气象局国家气候中心,北京,100081;中国气象局国家气候中心,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】P467编者按：对政府间气候变化专门委员会（IPCC）持批评态度的一批科学家，于2008年组织了非政府间国际气候变化专门委员会（NIPCC），并于2008年4月出版了一份与2007年IPCC第四次评估相对立的报告。
应读者的要求这里对这份报告作一简要的介绍与评价。
发表这篇介绍，不代表本刊支持这份报告，评价也只代表撰稿人的意见，主要目的是为了给需要的读者提供这方面的信息，以利于提高对气候变化问题的认识，并推动有关的研究工作。
早在1990年IPCC发表第一次评估报告之后，国际上就有人提出反对意见。
这些意见开始散见于各种刊物、书籍、公告及非正式报告。
2007年2月美国伊利诺伊州芝加哥哈特兰德研究所（Hartland Institute），科学与环境政策计划（Science and Environmental Policy Project, SEPP）组建了“B支队”（Team B），目的是对气候变暖的科学证据进行独立于IPCC的评估。
南开20秋学期《全球变化生态学(尔雅)》在线作业答案0158A:太阳能B:水分C:养分D:二氧化碳正确答案: A单选题)2:随着冰期的结束,全新世气候开始转暖,约在()前进入最暖的时期,国际上称为全新世大暖期。
A: 3.2万年B: 1.8万年C: 9千年D: 1千年正确答案: C单选题)3:传统预测陆地生态系统对全球变化响应的模型假定()。
A:生物与环境相互独立B:生物与环境处于不平衡状态C:生物与环境处于平衡状态D:生物与环境平衡态不断变化正确答案: C单选题)4:人类对地球环境产生大量影响以前,地球二氧化碳升高的主要原因是()。
A:板块运动B:海洋变化C:火山喷发D:水汽输送正确答案: C单选题)5:不考虑人类活动的感化(包孕化石燃料的熄灭和生产等),仅考虑与生物圈有关的自然因素,生态系统的净生产量取决于()。
A:光合同化量B:光合同化量、植被呼吸量C:光合异化量、植被呼吸量、泥土呼吸量D:光合同化量、植被呼吸量、土壤呼吸量、生态循环量精确答案: C单选题)6:生物圈的厚度大约为()。
A: 30米B: 300米C: 3000米D: 米正确答案: D单选题)7:二氧化碳的浓度升高可能导致植物的呼吸作用()。
A:上升B:下降C:先上升再回到原始水平D:先下降再回到原始水平正确答案: B单选题)8:根据瑞典科学家XXX提出的概念,如果大气中二氧化碳的浓度增加一倍,地球表面的平均气温将增加()摄氏度。
A: 4.26B: 5.26C: 6.26D: 7.26正确答案: B单选题)9: TEM模型采用了()平衡态大气环流模型的结果来代表未来可能出现的气候条件。
A: 2个B: 3个C: 4个D: 5个正确答案: C单选题)10:对植物生长影响最大的是()。
A:空气和温度B:空气和土壤C:水分和温度D:水分和土壤正确答案: C单选题)11:下列物种中,对水稻生产危害较大的是()。
A:XXXB:美国海湾扇贝C:大米草D:亚洲蛤蜊精确答案: A单选题)12:从模型的时空尺度上分类,不包孕()。
中国近五千年来气候变迁的初步研究一、本文概述本文旨在探讨中国近五千年来气候变迁的初步研究。
通过对历史文献的梳理、考古资料的挖掘以及现代气候数据的分析，本文试图揭示中国气候在长时间尺度上的变化规律及其对人类社会、自然环境的影响。
气候变化是地球系统的一个重要组成部分，它不仅影响着全球生态环境和人类社会经济的发展，也是当前全球变化研究的热点之一。
对中国这样一个拥有悠久历史和丰富文化遗产的国家来说，研究其气候变迁的历史过程，对于理解中国文明的发展脉络、预测未来气候变化趋势以及制定适应性策略具有重要的理论和实践意义。
在本文中，我们将首先概述中国近五千年来气候变迁的总体趋势和特点，包括气温、降水、极端气候事件等方面的变化。
接着，我们将深入探讨气候变迁对中国社会经济发展的影响，包括农业、水资源、生态系统等方面的响应和适应。
我们还将分析气候变迁对中国文明演进的影响，探讨气候因素在中国历史进程中的作用。
我们将总结中国近五千年来气候变迁的初步研究成果，并提出对未来气候变化的预测和适应性建议。
通过本文的研究，我们期望能够为深入了解中国气候变迁的历史过程、预测未来气候变化趋势以及制定适应性策略提供有益的参考和借鉴。
我们也希望能够推动全球变化研究领域的交流与合作，共同应对气候变化带来的全球性挑战。
二、中国近五千年气候变迁概述中国，作为世界上历史最悠久的国家之一，其气候变迁的历史也极为丰富和复杂。
近五千年来，中国的气候经历了多次冷暖干湿的变化，这些变化不仅影响了中国的自然环境，也深刻影响了中国的社会经济发展。
在距今约五千年至三千年期间，即新石器时代晚期至商周时期，中国的气候相对温暖湿润。
这一时期的黄河流域，湖泊众多，植被茂盛，为早期农业的发展提供了良好的条件。
然而，从距今约三千年开始，即春秋战国至秦汉时期，气候逐渐转向寒冷干燥。
这一转变可能导致了黄河流域的湖泊退缩，植被减少，对农业生产和生态环境产生了深远影响。
进入距今约一千年的宋元明清时期，中国的气候再次发生显著变化。
全球变暖指的是在一段时间中，地球的大气和海洋温度上升的现象，主要是指人为因素造成的温度上升。
原因很可能是由于温室气体排放过多造成。
全球气候变暖是一种“自然现象”。
由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。
近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总的看为上升趋势。
进入八十年代后，全球气温明显上升。
全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。
[编辑本段]全球气候变暖的背景全球变暖是指全球气温升高。
近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总的看为上升趋势。
进入八十年代后，全球气温明显上升。
1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。
导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。
由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。
全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。
出现全球变暖趋势的具体原因是，人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳进入了地球的大气层。
政府间气候变化问题小组根据气候模型预测，到2100年为止，全球气温估计将上升大约1.4-5.8摄氏度(2.5-10.4华氏度)。
根据这一预测，全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化，从而给全球环境带来潜在的重大影响。
为了阻止全球变暖趋势，1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》，该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。
山西省临汾市米家垣中学高一地理下学期期末试卷含解析一、选择题(每小题2分，共52分)1. 下图示意世界发达国家和发展中国家的人口增长，回答图中A类国家人口再生产的特点是A．低出生率、低死亡率、低自然增长率B．高出生率、高死亡率、低自然增长率C．高出生率、低死亡率、高自然增长率D．高出生率、低死亡率、低自然增长率参考答案：A2. 下图中①-⑤为0°一66°34′N之间不同日期的昼长分布曲线示意图，读图完成下面小题。
18. 曲线由①②③变化的时段内，太阳直射点的移动情况是A. 从南回归线到赤道B. 从北回归线到赤道C. 从赤道到北回归线D. 从赤道到南回归线19. 曲线由⑤④③变化的时段内，下列说法正确的是A. 北半球昼短夜长，且昼逐渐增长B. 北半球昼长夜短，且昼逐渐缩短C. 南半球昼长夜短，且夜逐渐缩短D. 南半球昼短夜长，且夜逐渐增长参考答案：18. A 19. B18. 据图可知，图中显示北半球0°-66°34′N的昼长情况为：①②时期昼长小于12小时，③等于12小时，④⑤大于12小时；则曲线由①→②→③变化的时段内，昼长小于12小时但逐渐变长，说明太阳直射点位于南半球且向北运动。
故选A。
19. 曲线由⑤→④→③变化的时段内，昼长大于12小时，但逐渐变短。
故选B。
3. 2009年10月中国与右图国家原油管道项目码头工程在城市①正式开工。
读图回答24～26题。
24．该国位于（）A．中亚B．东南亚C．西亚D．南亚25．未来从连接港口城市①的管道输入我国的石油主要来自（）A．拉丁美洲B．俄罗斯C．哈萨克斯坦D．西亚和非洲26．有关该国自然环境叙述，正确的是（）A．地势东高西低，呈阶梯状B．地形山河相间，纵列分布C．热带草原气候，水旱频繁D．南接南极大陆，战略位置重要参考答案：B D B略4. 引发下图中人口流动的主要因素是()A．经济因素 B．环境因素 C．政治因素 D．文化因素参考答案：A5. 下图示某地受某天气系统控制时降水空间分布状况，甲区域和丙区域为雨区，乙区域风力弱。
古气候变化记录对当前气候模拟精度检验气候是地球上长期的天气状况的统计。
对于了解过去的气候变化以及预测未来的气候趋势，科学家经常使用古气候记录来验证当前的气候模拟模型的精度。
古气候记录包括了从地球上不同地点的各种自然材料中获取的气候信息，例如冰川冰芯、树木年轮、海洋沉积物和化石等。
通过对这些古气候记录的分析与对比，科学家能够深入了解过去的气候变化，从而评估现有气候变化模型的准确性。
古气候记录的应用范围之一是用于验证和改进当前的气候模拟模型。
气候模拟模型是基于物理定律和实验数据构建的计算机模型，用于模拟和预测气候系统的行为。
虽然这些模型在很大程度上提供了对气候变化的洞察，但它们仍然存在许多不确定性。
为了提高模型的精度，科学家需要使用可靠的实测数据进行验证。
通过比较模拟模型产生的气候数据与古气候记录，科学家能够评估模型的准确性和可靠性。
如果模型能够在重现古气候时表现出色，那么它的预测能力也更有信心。
古气候记录的广泛应用还包括评估模型的不同参数设置、模拟不同时间尺度的气候变化以及研究特定气候事件等。
这些都为改进当前气候模拟模型提供了重要的参考和指导。
冰川冰芯是研究古气候变化的重要材料之一。
冰芯中的冰层是气候信息的阵列，每一层都代表了特定时期的气候条件。
通过提取冰芯样本，并对其中的气候指标如气温、海洋水汽含量和大气成分进行分析，科学家可以重建出过去数千年的气候变化。
与此同时，气候模拟模型可以使用冰芯数据进行验证和比较，以检验模型的准确性。
树木年轮是另一个用于研究古气候变化的重要资源。
树木年轮的宽度和密度等特征受到气候条件的影响，因此可以用作气候变化的指示器。
通过分析树木年轮的特征，科学家可以了解树木生长的年份、生长季节以及局部气候条件等信息。
这些数据可以与气候模拟模型的输出进行比较，从而验证模型的精确性。
海洋沉积物也提供了研究古气候变化的有用信息。
海洋中的植物和动物遗骸以及沉积物中的化学成分都可以向科学家提供关于过去气候变化的线索。
《绍兴二千五百年气候变迁》简介佚名【摘要】历时近3年，经众多专家共同努力，浙江省首部历史气候变迁著作，记录绍兴2500年气候变化的文献——《绍兴二千五百年气候变迁》日前出版。
该书由绍兴市气象局局长孔学祥、高级工程师陈红梅等编著，浙江大学出版社出版。
中国气象局副局长许小峰、绍兴市政府副市长冯建荣分别为该书作序。
【期刊名称】《浙江气象》【年(卷),期】2012(033)004【总页数】2页(P46-47)【关键词】气候变迁;绍兴市;中国气象局;高级工程师;出版社;气候变化;浙江大学;浙江省【正文语种】中文【中图分类】P532历时近3年，经众多专家共同努力，浙江省首部历史气候变迁著作，记录绍兴2500年气候变化的文献——《绍兴二千五百年气候变迁》日前出版。
该书由绍兴市气象局局长孔学祥、高级工程师陈红梅等编著，浙江大学出版社出版。
中国气象局副局长许小峰、绍兴市政府副市长冯建荣分别为该书作序。
绍兴作为一座已经建城2500年的古城，沉积了悠久灿烂的古越文化，其中气候的适宜、环境的宜居、地理的优越既是绍兴文化的一部分，也是孕育绍兴文化的重要因素;绍兴这座古城能够在原址存在2500年，人们在这里繁衍生息，必定有气候方面的原因。
绍兴市气象局专门成立了项目研究组开展了研究，《绍兴二千五百年气候变迁》一书就是该项的研究成果，该书主要包括以下几方面内容:一、历史资料的收集、整理汇编该书附录收录了自公元前496年到2010年近2500年来绍兴及周边有确切年份记载的历史气候记录2744条，如出自《绝越书》的公元前496年(春秋鲁定公14年)“吴王夫差兴师伐越，败兵就李。
大风发狂，日夜不止，车败马失，骑士坠死，大船陵居，小船没水”;如出自《晋书·五行志》的公元313年(晋愍帝建兴元年)“十一月戊午，会稽大雨震电。
庚午，大雪”;如出自《宋史·五行志》的公元1131年(宋高宗绍兴元年)“二月壬辰，高宗在越州，雨雹震雷”;如出自《清史稿》的1835年(清宣宗道光15年)“绍兴大旱，城河尽涸”等等，这些气象记录出自142部史料书籍，其中方志83部，史书33部，笔记、日记14部，其它资料12部。
第20卷第5期2005年5月地球科学进展A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC EV o l.20 N o.5M a y.，2005文章编号：1001-8166（2005）05-0561-07近千年全球气候变化的长积分模拟试验*刘 健1，H ans v on S t o r ch2，陈 星3，E dua r do Z o r it a2，王苏民1（1.中国科学院南京地理与湖泊研究所，湖泊沉积与环境重点实验室，江苏 南京 210008；2.G K SS研究中心海岸研究所，D-21502G ee s t h ac ht，德国；3.南京大学大气科学系，江苏 南京 210093）摘 要：近千年全球气候变化的长积分模拟试验是全球气候模拟研究的新领域，它不仅将现代器测资料与过去代用指标序列进行了有机的衔接，而且对过去百年和年代际尺度的气候变化可进行动力学解释，探讨其主要控制因素及其导致的区域响应差异。
由于这类长积分模拟对计算机技术和气候模式本身的要求较高，目前能进行这类研究的国家为数不多。
重点介绍了德国马普气象研究所的全球海气耦合气候模式E C H O-G，以及利用该模式进行的千年长积分模拟试验结果。
首先，应用全球120年的器测资料对模拟结果进行了检验，论证了该模型较强的气候模拟能力；其次，根据全球地表2m气温的千年模拟结果，揭示了中世纪暖期—小冰期—20世纪暖期三段式气候变化时段，然后讨论了中世纪暖期和小冰期鼎盛期全球及中国的温度分布特点；最后根据对各控制因子的拟合分析与比较，初步揭示了近千年来的温度变化主要受太阳有效辐射的变化控制，而温室气体含量的增加对100年来温度的快速上升起着主导作用。
关 键 词：气候变化；模拟试验；E C H O-G；千年；温度中图分类号：P46 文献标识码：A 过去2k a气候环境的变化是“过去全球变化”（P a s t G l o b a l C h a n ge s，P AGE S）和“气候变率与可预测性”（C li m a t e V a r i a b ilit y a nd P r e d i c t a b ilit y，C L I V-A R）两大国际研究计划的重要研究内容之一［1，2］，其中1k a来的气候变化是现代器测资料衔接过去代用指标序列的关键时段，也是人类活动影响不断加剧的时期，成为各国科学家关注的热点［3～11］，尤其是围绕中世纪暖期（M W P，1000—1300年）［12～16］、小冰期（L I A，1550—1850年）［17～20］和现代增暖（1900年至今）［21，22］开展了大量工作。
因为有充足的器测资料为依据，研究结果对于20世纪全球快速增暖的认识十分一致；但对于20世纪增暖之前的气候变化（包括中世纪暖期和小冰期在内）的认识则存在较大分歧。
因为这段时期气候变化研究的主要依据是通过各种代用资料（历史文献、树轮、冰芯、湖芯、珊瑚、石笋等）重建的气候序列［8～20］。
代用资料的代表性和重建手段的精确性对气候重建序列的可靠性起着决定性的作用。
由于资料的缺乏和局限，目前只能论及某些特定区域的中世纪暖期和小冰期。
中世纪暖期和小冰期是否是全球性的现象？各地中世纪暖期及小冰期的出现时间及其内部的冷暖波动变化有何差异？20世纪增暖幅度在近千年是否有先例？就百年尺度的气候变化而言，哪些因素和过程起主要控制作用？对这些问题目前均存在较多争议［21～23］。
同时，对千年气候变化成因机理的研究相对比较薄弱［3，4，24］。
* 收稿日期：2004-03-11；修回日期：2004-10-13.*基金项目：国家自然科学基金项目“过去300年中国东部季风区雨带进退图谱与模拟诊断”（编号：40331013）和“中国小冰期气候环境区域分异与动力学研究”（编号：40272123）；中国科学院知识创新工程重要方向项目“历史时期环境变化的重大事件复原及其影响研究”（编号：K Z CX3-S W-321）；中国科学院南京地理与湖泊研究所创新项目“东亚水汽演变及千年尺度古气候模拟研究”（编号：C XN I G L A S-A02-06）资助. 作者简介：刘健（1966-），女，四川合江人，副研究员，主要从事气候变化与古气候模拟研究.E-m a i l：j i an li u ＠n i g l as. a c.c n近20年来，为了实现全球增暖背景下气候情景的预估，气候模式和模拟结果比较计划发展很快［25］。
为了对近千年来的气候变化特征及其动力学机理有一个更加全面的认识，深入理解不同区域对全球气候变化响应差异，开展长时间积分的气候模拟研究无疑是最有效的手段之一。
受具体条件限制，目前国内还没有开展过千年长时间积分的古气候模拟试验。
国外在这方面的研究已有一定的积累，但采用真正意义上的全球海气耦合气候模式所进行过的长积分模拟试验迄今为止只积分了300个模式年［26］。
其它更长时间的模拟所采用的模式要么是简单的能量平衡模式［6］，要么是简化的海气模式［27］。
这类模式由于对气候系统的过于简化，对长时间气候变化的刻画显得较为粗略。
鉴于此，作者在德国利用先进的计算机系统和较为完善的全球海气耦合气候模式E C H O - G ［28］开展了1000 多个模式年的长时间积分气候模拟试验。
本文对此模拟工作及结果做简要介绍。
关于1k a 来的长时间积分模拟，美国国家大气研究中心（ N C A R ）目前应用其新近开发的气候系统模式（ C S M 1.4 ）也正在开展，至今尚未有正式结果发表。
1 模式模拟采用全球海气耦合气候模式E C H O - G 。
它由全球大气环流模式 E C HA M 4 和海洋环流模式 H O PE- G 耦合而成［28］。
E C HA M 4 和 H O PE- G 均为德国马普气象研究所（M a x P l a n c k I n s tit u t e f o r M e t e- o r o l og y ， M PI ）开发。
E C HA M 4 是第四代大气环流谱模式［29］，它以原始方程为基础，采用混合p-σ坐标，水平分辨率为 T 30 ，相当于3.75°×3.75°，垂直分19层，其中200 h P a 以上有5层，模式顶层为30 h P a ，相当于30 k m 。
预报量包括涡度、散度、气压、温度、比湿、云中水的混合比、有关微量气体和气溶胶混合比等。
动力和物理过程的时间积分步长为24分钟，辐射计算为2小时间隔。
海洋模式 H O PE - G ［30］是海洋原始方程模式，其水平分辨率为 T 42 ，相当于2.8°×2.8°，热带地区采用0.5°×0.5°的加密网格。
垂直方向共20层。
海洋模式H O PE- G 由大气强迫场驱动，其海洋预报量包括水平速度、海表面高度、位温和盐度等。
E C HA M 4 和 H O PE- G 两者通过 O A - S I S3 耦合器耦合为气候模式 E C H O - G 。
该模式在现代气候模拟和古气候模拟研究中均得到较多应用，其气候模拟能力已得到可靠验证［31～34］。
它是目前进行长时间气候模拟最合适的气候模式之一。
2 模拟方案本文共做了2个试验：控制试验和真实强迫试验。
2个试验均从901 年开始，积分到1990年。
控制试验以1990 年的实际情况为强迫（固定强迫条件），真实强迫试验先以控制试验的强迫场为起点，经50年积分后逐步过渡到以真实的随时间变化的有效太阳辐射、C O 2浓度和C H 4浓度场为外强迫。
该试验在1 k a 左右达到稳定态，然后一直积分到1990 年。
真实强迫试验采用的与控制试验不同的强迫条件，包括随时间变化的太阳辐射常数、火山活动指数、C O 2和C H 4浓度。
其中，太阳辐射变化由太阳黑子和大气中的宇宙射线同位素求出［35］，火山灰的辐射强迫效应先由格陵兰不同冰芯中硫化物含量浓度估算［36］，然后在大气环流模式的有关计算中将其转换成有效太阳辐射变化，大气C O 2与C H 4浓度由南极冰芯资料获得［37，38］。
图1是上述强迫因子的时间变化。
图1 强迫因子的时间变化F i g.1 T i m e se q u e n c e o f f o rc i ng f a c t o r s3 模拟结果首先将E C H O - G 模拟的全球年平均温度距平（相对于1961 —1990 年）与国际上认可的120 年观测集成资料［8］做对比，以验证模式的模拟能力；然后分析模拟的1k a 来全球温度的变化特征与主控因子。
3.1 模拟能力验证图2是由模拟结果和琼斯（J o n e s ）观测集成资料计算的全球年平均温度距平（相对于1961—1990 年）的逐年变化。
图中虚线和实线分别为模拟结果和琼斯资料的计算值及相应的变化趋势，点线为零距平线。
可以看出，两者均给出了1860年以来全球265 地球科学进展 第20卷年平均温度变化的上升趋势，两者在99.9％的置信度水平上相关，相关系数达0.68。
模拟值与观测值的偏差范围平均为0.17 ，与琼斯观测集成资料的误差水平相当。
这证明模拟结果和琼斯观测集成资料有相同的可信度。
3.2 全球年平均温度的逐年变化图3是全球地表2m 气温的年平均模拟值。
图中实线为全球年平均气温模拟值，虚线为其百年滑动平均值（101 点滑动平均），点线为百年滑动平均值的最大和最小变化值。
此图显示，近千年来气温变化呈明显的两峰一谷的“V ”字型。
全球年平均温度最高的30年出现在1130 —1160 年，而最低的30年出现在1680—1710 年。
从百年尺度的气候变化来看（图中虚线），近千年来全球气温在1130年达到最高值287.4 K ，随后逐步降低到1710年的最低图2 全球年平均温度距平（相对于1961 —1990 年）模拟值与Jo n e s 观测集成资料的对比 F i g.2 C om p a r i s on o f s i m u l a t e d a nd o b ser v e d g l obal annual m e an t e m p er a t u r e a n om a li e s （ r e l a ti ve t o 1961-1990 ）图3 全球地表2m 气温的年平均模拟值F i g.3 S i m u l a t e d g l obala n n u al s u r f a c e2 m a i r t e m p er a t u r e值286.7 K ，其间历时近600 年；之后，全球气温稳步上升，经过200多年全球气温就达到了与中世纪暖期相当的水平，其升温速率比降温速率快1倍多。
