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中 国湖泊 演变与 古气候动 力学研 究 于 革 薛 滨 刘 健 陈 星 郑益群 编 著 内容简介 本书从国内外古气候动力学研究的现状和有关基本问题出发, 系统地介绍了建立古湖泊数 据库的基本原理和方法、 中国晚第四纪湖泊数据库的基本内容和最新研究成果、 水热平衡模式、 古降水量估算以及区域大气环流模式、 全球大气环流模式的运行和控制试验。 通过对晚第四纪古 气候的模拟, 运用区域湖泊水量资料, 对 21 ka BP 和 6 ka BP 古气候模拟结果进行比较与验证, 并依据大气环流格局与水汽输送途径, 对不同区域气候特点进行了动力学的阐释。 在全球气候模 拟过程中强迫输入我国古植被状况, 提高了模拟的水平。 该书最后介绍了古气候模拟的结果以及 与地质资料、 国际模式的对比结果, 并讨论了目前古气候动力学发展的有关问题。 本书可供气候学、 古气候学、 第四纪地质学等方面的专业人员、 研究生参考。 图书在版编目CIP 数据 中国湖泊演变与古气候动力学研究/ 于革等编著. - 北京 气象出版社, 2001. 8 ISBN 7-5029-3169-4 Ⅰ. 中⋯ Ⅱ. 于⋯ Ⅲ. ①湖泊-演变-研究-中国 ② 湖泊-古气候学 动力学-研究-中国 Ⅳ. P942. 078 中国版本图书馆 CIP 数据核字 2001第 032372 号 中国湖泊演变与古气候动力学研究 于 革 薛 滨 刘 健 陈 星 郑益群 编著 责任编辑 王小甫 终审 周诗健 封面设计 彭小秋 责任技编 刘祥玉 责任校对 李 明 气象出版社出版 北京市海淀区中关村南大街 46 号 邮编 100081 新华书店总店北京发行所发行 全国各地新华书店经销 * * * 北京市白河印刷厂印刷 开本 787 1092 1/ 16 印张 13.75 字数 350 千字 2001 年 8 月第一版 2001 年 8 月第一次印刷 印数 1～2000 ISBN 7-5029-3169-4/ P1119 定价 58.00 元 目 录 序 前 言 第一章 古湖泊数据库和古气候动力学研究 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 研究意义及其国际前沿研究现状 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 湖泊气候记录与古湖泊数据库研究 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 古气候模拟研究 2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 数据与模拟的对比研究 4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 研究主题回顾 4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 末次盛冰期 5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 中全新世 8⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 古气候研究面临的挑战 9⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 中国西部 LGM 降水及湿度的估计和模拟 9⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 中全新世大陆冬季增温10⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 古降水场的定量研究11⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献11⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二章 中国晚第四纪湖泊数据库研究17⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 研究背景、 基础和研究内容17⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 有关国际古湖泊数据库的研究17⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 与中国晚第四纪湖泊数据库有关的前人工作18⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 研究内容19⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 数据来源和研究方法19⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 数据库资料来源19⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 重建古湖泊水量的证据20⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 湖泊水量的量化20⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 4 年代学及其可靠性评价21⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 5 数据库内容和文件结构22⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 三万年来中国古湖泊水量变化记录24⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 不同区域典型湖泊古水量变化24⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 重建三万年来中国古湖泊水量变化74⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 存在问题及今后研究方向77⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献78⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三章 晚第四纪古降水场的定量恢复84⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 研究背景84⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 水热平衡模式和古降水量计算84⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 水热平衡模式84⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 2. 2 现代湖泊与古湖泊面积85⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 气候和水文参数设置85⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 4 模式敏感性分析90⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 古降水场的定量结果91⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 讨论和结语93⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献94⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第四章 大气环流模式和模式运行96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 引言96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 AGCM SSiB 模式96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 AGCM 的基本控制方程96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 AGCM 中的物理过程99⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 SSiB 模式99⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 对模式体系的修改 101⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 模式体系修改的必要性 101⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 边界强迫场的重新设定 102⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 输出场与后处理的改进 104⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 4 模拟结果的 t- 检验 104⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 模式运行环境及操作程序 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 1 模式运行的硬件环境 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 2 模式运行的操作步骤 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第五章 0 ka BP 控制试验 107⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 引言 107⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 试验目的 107⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 国际 AMIP 计划下的现代气候模拟 107⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 研究内容 107⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 试验设计和模拟 108⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 现代气候0 ka BP 模拟的共同边界条件 108⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 0 ka BP 模拟试验的各种方案 108⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 模式的运行与结果处理 108⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 0 ka BP 模拟试验结果概述 110⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 不同预置海温场对模拟结果的影响 110⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 不同预置植被类型对模拟结果的影响 111⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 0 ka BP 基本试验结果的验证 113⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 小结 114⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献 114⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第六章 21 ka BP 古气候模拟 115⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 引言 115⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 国际上 PMIP 21 ka BP 模拟研究动态 115⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 模拟试验目的 118⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 1. 3 研究的主要内容 119⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 模拟试验的设计和特点 120⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 试验的边界强迫条件 121⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 不同边界强迫条件下的试验设计 122⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 21 ka BP 气候模拟结果分析 124⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 气候模拟结果概述 124⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 模拟结果的统计检验 128⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 东亚 21 ka BP 古季风环流分析 128⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 讨论 131⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 1 21 ka BP 气候形成的动力机制及其强迫因子 131⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 2 存在问题及今后改进的方向 132⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献 133⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第七章 6 ka BP 古气候模拟 135⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 引言 135⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 国际上 PMIP 6 ka BP 气候模拟研究动态 135⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 模拟试验目的 136⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 研究的主要内容 136⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 模拟试验的设计和特点 137⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 试验的边界强迫条件 137⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 不同边界强迫条件下的试验设计 137⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 6 ka BP 气候模拟结果分析 138⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 气候模拟结果概述 138⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 模拟结果的统计检验 142⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 东亚地区温度变化 142⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 4 降水模拟结果的比较 143⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 5 东亚基本环流特征及其季风环流演变 143⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 讨论 144⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 1 东亚地区 6 ka BP 暖湿气候期形成的动力解释 144⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 2 存在问题及今后改进的方向 145⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献 147⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第八章 区域大气环流模式在古气候模拟中的初步应用 148⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 区域气候模式 148⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 RegCM2 模拟性能检验 151⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 降水季节变化的模拟 152⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 环流形势的模拟 153⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 区域气候季节及年际变化的模拟 154⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 末次盛冰期东亚区域气候模拟 158⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 模拟试验方案 158⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 模拟结果分析 158⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 小结 159⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 参考文献 161⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第九章 古气候模拟的对比研究 163⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 21 ka BP 气候模拟的对比研究 163⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 与古气候证据的定性对比 163⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 对比古降水场的定量恢复 164⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 对比 PMIP 的 21 ka BP 模拟 166⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 6 ka BP 气候模拟的对比研究 166⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 与古气候证据的定量对比 166⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 对比古降水场的定量恢复 169⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 对比 PMIP 的 6 ka BP 模拟 170⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献 170⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第十章 总结 173⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 问题讨论 173⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 LGM 地表湿度和大气环流空间特征 173⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 植被变化对我国 6 ka BP 气候影响 174⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 中国晚第四纪古气候动力学研究的主要结语 175⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 古湖泊数据库揭示的晚第四纪降水和大气环流特征 175⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 流域水热平衡模式计算的晚第四纪古降水量 175⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 全球大气环流模型模拟的末次盛冰期气候 175⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 4 区域气候模型模拟的末次盛冰期气候 176⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 5 全球大气环流模型模拟的中全新世气候 176⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 6 地质记录与古气候模拟的对比 176⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 古气候动力学展望 176⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 古气候动力学的研究方向 176⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 古气候动力学的发展前景 177⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献 178⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 谢 辞 附 录 4 图表目录 表 表 2. 1 牛津湖泊数据库收录的中国湖泊点19⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 2. 2 中国晚第四纪湖泊数据库第一版CLSDB. 1 收录的湖泊22⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 2. 3 中国晚第四纪湖泊数据库待收录的湖泊23⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 2. 4 西藏扎布耶湖阶地信息一览表28⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 2. 5 新疆巴里坤湖阶地信息一览表44⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 2. 6 内蒙古白碱湖阶地信息一览表60⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 3. 1 中国晚第四纪湖泊数据库的不同特征时期古湖泊水位面积记录86⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 3. 2 不同湖泊点的气候水文参数预置88⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 3. 3 根据水热平衡模型复原的不同湖泊流域 6 ka BP、 18 ka BP、 30 ka BP 古降水量值91⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 4. 1 SSiB 模式中采用的植被类型 101⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 5. 1 0 ka BP 试验方案 109⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 6. 1 PMIP 计划中 18 个气候模式的有关信息 116⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 6. 2 模拟试验所用的地球轨道参数 121⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 6. 3 21 ka BP 模拟试验边界条件一览表 123⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 6. 4 模拟 21 ka BP 东亚季风强度变化的气压指标 130⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 7. 1 6 ka BP 模拟试验边界条件一览表 138⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 7. 2 模拟的 6 ka BP 降水与温度差异的显著性区域一览表 142⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 表 8. 1 RegCM2 模式垂直分层情况 149⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 图 2. 1 建立中国古湖泊数据库的例子21⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 2. 2 中国晚第四纪湖泊数据库收录的湖泊及记录长度示意图24⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 2. 3 三万年来每三千年中国古湖泊水量空间变化过程 181⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 2. 4 中国不同时期区域湖泊水位变化图77⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 3. 1 根据水热平衡模型复原的不同湖泊流域 30 ka BP、 18 ka BP、 6 ka BP 古降水92⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 4. 1 模式的结构分层示意图98⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 4. 2 SSiB 模式垂直结构示意图 101⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 4. 3 四种时期植被变化 104⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 5. 1 模拟研究流程图 109⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 5. 2 采用 10 年年际变化海温场的模拟结果 111⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 5. 3 采用 10 年平均海温场的模拟结果 112⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 5. 4 采用现代植被作为强迫条件的模拟结果 183⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 图 5. 5 采用工业革命前植被作为强迫条件的模拟结果 185⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 5. 6 由 NCEP/ NCAR 资料得出的年降水量和年平均温度分布 186⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 1 21 ka BP 冰流分布 187⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 2 21 ka BP 地形高度与现代地形高度差 187⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 3 21 ka BP 海陆分布及其与 0 ka BP 的差异 187⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 4 两种现代植被的比较 188⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 5 21 ka BP 和 0 ka BP 植被变化比较 189⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 6 有冰原高度与无冰原高度的降水、 温度和海平面气压分布 192⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 7 21 ka BP 与 0 ka BP 试验的温度差值 193⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 8 21 ka BP 与 0 ka BP 试验的有效降水差值 194⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 9 21 ka BP 与 0 ka BP 试验的降水差值 195⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 10 模拟的全球 21 ka BP 年平均温度 126⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 11 模拟的东亚地区 70 ～140 E, 10 ～55 N降水和 P-E 的纬度变化 127⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 12 模拟的东亚大陆海平面气压场 21 ka BP 与 0 ka BP 的差值分布 129⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 13 模拟的 0 ka BP 和 21 ka BP 夏季和冬季流线图 129⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 6. 14 模拟的 21 ka BP 1 000hPa 夏季和冬季风场矢量 131⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 7. 1 试验 1 模拟的6 ka BP- 0 ka BP年平均温度及夏、 冬季温度差值 140⋯⋯⋯⋯ 图 7. 2 6 ka BP 植被变化对温度场模拟的效应 141⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 7. 3 全球 18 个模型得出的 6 ka BP 北非地区年降水及其与现代差值的纬度 平均值 196⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 7. 4 AGCM SSiB 模拟的 6 ka BP 北非地区年降水及其与现代差值的纬度 平均值 196⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 7. 5 模拟的 6 ka BP 和 0 ka BP 夏季和冬季海平面气压场 145⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 7. 6 模拟的 6 ka BP 和 0 ka BP 夏季流线图 146⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 8. 1 模式的网格结构 149⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 8. 2 NCEP 资料及 RegCM2 模拟的 1998 年夏季月平均降水 152⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 8. 3 NCEP 资料及 RegCM2 模拟的 500hPa 夏季位势高度及风矢量 154⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 8. 4 NCEP 资料及 RegCM2 模拟的 1998 年夏季 500hPa 温度场 155⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 8. 5 模拟的降水季节及年际变化情况 156⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 8. 6 模拟的 1991 与 1994 年夏季 850hPa 风环流、 比湿差及 500hPa 位势高度 157⋯⋯ 图 8. 7 模拟的 21 ka-0 ka BP 的气温、 降水、 有效降水、 850hPa 比湿及 700hPa 差值风环流 160⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 9. 1 根据湖泊水位恢复的地表湿度分布图 165⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 9. 2 根据孢粉重建的植被分布图 165⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 9. 3 中全新世有关温度场地质资料数据点和参考文献 167⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 9. 4 中全新世温度分布图 168⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 9. 5 根据湖泊记录恢复的中全新世地表湿度分布图 169⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 Lake Records from China and the Palaeoclimate Dynamics YU Ge, XUE Bin, LIU Jian, CHEN Xing, ZHENG Yiqun Contents Preface Foreword Chapter 1 tIntroduction to studies on palaeo-lake data bases and palaeoclimate dynamics 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 Significances of the subject and international status of the studies 1⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 Studies on climatic records in lakes and palaeo-lake data bases 1⋯⋯⋯⋯ 1. 2 Studies on palaeoclimate simulations 2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 Studies on data and model comparisons 4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 Reviews of the subject 4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 Last Glacial Maximum 5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 Mid-Holocene 8⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 A few topics in challenges of the palaeoclimatology 9⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 Estimate and simulation of LGM precipitation and humidity for the western China 9⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 Continental winter temperature increases in the mid-Holocene10⋯⋯⋯⋯ 3. 3 Quantitative estimates of palaeo-precipitation field 11⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ References11⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Chapter 2 tLate-Quaternary lake status data base of China17⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 Introduction17⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 International studies on palaeo-lake data bases 17⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 Previous studies on Chinese palaeo-lake data base 18⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 Contents of the data base 19⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 Data sources and s19⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 Sources of the data base19⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 Evidences for changes in lake status 20⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 Lake status coding 20⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 4 Chronology and dating control21⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 5 Content and structure of the data base22⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 Lake records for climate changes from China during the last 30 000 years24⋯ 3. 1 Selected documentations of lake status changes from various regions of China24⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 7 3. 2 Reconstructions of lake status since 30 000 a BP74⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 Work to do in the future 77⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ References78⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Chapter 3 tQuantitative estimates of palaeo-precipitation of late Quaternary84⋯⋯⋯⋯ 1 Introduction84⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 Hydrological-energy balance model and palaeo-precipitation calculations84⋯⋯ 2. 1 The hydrological-energy balance model84⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 Lake areas for the present and the past 85⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 Prescriptions of climatic and hydrological parameters85⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 4 Modelling sensitivity analysis 90⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 Results of the palaeo-precipitation estimates91⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 Discussion and conclusions 93⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ References94⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Chapter 4 tAtmospherical general circulation model and the modelling96⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 Introduction96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 The AGCM SSiB model 96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 Basical equations in the AGCM96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 Physical processes in the AGCM model 99⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 The SSiB model99⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 Improvements on the model system 101⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 Purposes of the revisions 101⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 Re-assign of the boundary fields 102⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 Modelling outputs and the post-processes 104⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 4 Statistical t-test 104⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 Modelling environments and the operations 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 1 Supported hardware 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 2 Modelling operations 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ References 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Chapter 5 t0 ka control experiments 107⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 Introduction 107⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 Goals of the experiments 107⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 Modern climate simulations from the international AMIP project 107⋯⋯ 1. 3 Contents of the study 107⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 Designing and simulating 108⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 Boundary conditions of the present climate 0 ka 108⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 Experiment proposals for 0 ka simulations 108⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 Modelling operation and post-treatments 108⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 Results of the 0 ka simulations 110⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 Assessments of simulations for different prescription of SST fields 110⋯ 3. 2 Assessments of simulations for different prescriptions of vegetation 111⋯ 8 4 Validations of 0 ka simulations 113⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 Summary 114⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ References 114⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Chapter 6 tPalaeoclimate simulations for 21 ka BP 115⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 Intro