流域內(nèi)的水量平衡可以通過單個(gè)湖泊的水位波動(dòng)體現(xiàn),而區(qū)域湖泊水位的一致性波動(dòng)則可以反映區(qū)域有效水分的變化.以往的研究主要通過分析湖泊沉積物的多代用指標(biāo)來重建過去的有效水分,缺少對(duì)區(qū)域有效水分變化的定量研究.本研究基于瞬態(tài)氣候演變模型、湖泊能量平衡模型及湖泊水量平衡模型,以構(gòu)建的虛擬湖泊為載體,進(jìn)行東亞及中亞地區(qū)全新世以來有效水分變化的連續(xù)模擬實(shí)驗(yàn).使用的虛擬湖泊水位、面積、水深、鹽度與實(shí)際區(qū)域的湖泊狀況并不相同,但能夠通過假設(shè)來估算區(qū)域有效水分的相對(duì)變化.此外,還對(duì)不同地理區(qū)域有效水分變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行了探討.研究結(jié)果表明:中國(guó)北方全新世以來有效水分的逐漸降低主要受到長(zhǎng)波和短波輻射導(dǎo)致的蒸發(fā)增加,以及夏季太陽(yáng)輻射降低導(dǎo)致的降水減少的共同影響;青藏高原和中亞南部全新世以來有效水分的降低主要受控于亞洲夏季風(fēng)的減弱而造成的降水減少;而西風(fēng)環(huán)流增強(qiáng)導(dǎo)致的降水逐漸增多是中亞北部全新世晚期有效水分增加的原因.

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【部分圖文】：

圖1湖泊能量與水量平衡模型示意圖

TraCE-21ka數(shù)據(jù)庫(kù)的輸入值為:2m空氣溫度、地表溫度、2m風(fēng)速、地面入射的短波和長(zhǎng)波輻射.湖泊模型運(yùn)行的時(shí)間步長(zhǎng)為30min,但是氣候模型輸出為連續(xù)的月數(shù)據(jù).因此,通過使用matlab中的“interp3”函數(shù)對(duì)TraCE-21ka輸出值進(jìn)行線性插值,以達(dá)到湖泊能量平衡模....

圖2東亞及中亞地區(qū)湖泊點(diǎn)位置及西風(fēng)、印度夏季風(fēng)和東亞夏季風(fēng)等環(huán)流系統(tǒng)(a)和全新世模擬湖泊水位的趨勢(shì)分析(b)

基于上述劃分,我們選取了不同區(qū)域的典型湖泊并將模擬的虛擬湖泊水位與氣候指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了模型的可行性和準(zhǔn)確性.在中國(guó)北部(圖4),全新世早期形成了許多內(nèi)陸湖泊,主要受亞洲季風(fēng)影響.選取了中國(guó)北部自東至西的二龍灣瑪珥湖、呼倫湖和岱海湖進(jìn)行了模擬,并且它們都有連續(xù)的古環(huán)境記錄.呼倫....

圖3全新世不同地區(qū)模擬的平均湖泊水位與古氣候記錄對(duì)比

圖2東亞及中亞地區(qū)湖泊點(diǎn)位置及西風(fēng)、印度夏季風(fēng)和東亞夏季風(fēng)等環(huán)流系統(tǒng)(a)和全新世模擬湖泊水位的趨勢(shì)分析(b)圖4全新世中國(guó)北部模擬的典型湖泊水位與古氣候記錄對(duì)比

圖4全新世中國(guó)北部模擬的典型湖泊水位與古氣候記錄對(duì)比

圖3全新世不同地區(qū)模擬的平均湖泊水位與古氣候記錄對(duì)比中國(guó)南部的長(zhǎng)江中下游地區(qū)在全新世早期沒有大規(guī)模的湖泊發(fā)育,僅出現(xiàn)了一些零星的湖相沉積,如固城湖(江蘇省)等(沈吉,2012).因此,我們選取形成時(shí)間較早且具有連續(xù)演化過程的星云湖、洱海和滇池來分析湖泊水位的變化(圖5).由于受....

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