第四纪研究杂志

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第四纪研究杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Quaternary Sciences

  • 11-2708/P 国内刊号
  • 1001-7410 国际刊号
  • 2.29 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
第四纪研究是中国科学院地质与地球物理研究所;中国第四纪科学研究会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1958年创刊,目前已被北大期刊(中国人文社会科学期刊)、国家图书馆馆藏等知名数据库收录,是中国科学院主管的国家重点学术期刊之一。第四纪研究在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:论文、研究简报、书评和后记

第四纪研究 2012年第01期杂志 文档列表

悼念施雅风先生逝世一周年1-1

摘要:施雅风先生逝世的消息,我是在三亚第二天才知道的。震惊之余,泪如泉涌,心潮澎湃,不能自己。从1958年随施雅风先生考察祁连山冰川时起,我就跟随施先生做科学研究,无论是做人还是做学问,他都是我心目中的榜样,耳濡目染,受教良多,他是我真正的导师。但是,正因为如此,我几乎不知道怎么来写这篇悼念文章。

施雅风先生与中国冻土研究2-2

摘要:施雅风先生不仅是“中国冰川之父”,对中国冻土研究的开创和发展,施先生也功不可没。全国解放前,对中国的多年冻土仅有不多的、零星的报道。1952年后,由于大兴安岭的林业开发和森林铁路的兴建,铁道和林业部门对东北多年冻土开始了调查和资料收集。1956年,辛奎德、任奇甲在《地质知识》上发表了题为“中国东北地区多年冻土的分布”的文章。

伟人已去,风范永存——导师施雅风先生往事追忆和感悟3-5

摘要:2011年2月,注定是我生命中记忆最深刻的一个月。这一个月有3位科学大师先后离开了我们,他们是:中国现代冰川学的开拓者和奠基人施雅风院士,中国河流泥沙工程科学奠基人之一、国际知名的江河治理泰斗谢建衡院士,两弹一星元勋核物理学家朱光亚院士。此前的2010年12月12日,当我专程去南京看望我的导师施雅风先生时,他人虽在病床,但仍向我们安排他正在计划的很多事情。

MODIS亚像元积雪覆盖反演算法研究——纪念杰出的地理学家、冰川学家施雅风先生逝世一周年6-15

摘要:积雪覆盖(snowcover)是气候、水文和生态环境等研究领域中很重要的参数之一。与积雪覆盖二值技术不同,亚像元雪盖反演技术可以在给定卫星观测空间分辨率前提下进一步提高积雪覆盖面积的反演精度。“多端元光谱混合分析”方法反演亚像元积雪覆盖度具有物理意义明确、精度高等优势。但由于其需要通过端元选取、最小二乘法反演等计算,运行效率较低,难以满足大数据量计算。我们发展了一种改进“多端元光谱混合分析”方法反演MODIS亚像元积雪覆盖的算法。该算法通过对MOD09GA数据进行图像端元自动提取,并利用能够代表图像端元类的典型端元库进行“多端元光谱混合分析”反演亚像元积雪覆盖。我们在端元选取、多端元线性混合模型分解等方面进行了改进与发展,不仅保证了产品精度,同时提高了计算的时效性。

施雅风教授对中国第四纪冰川研究的贡献16-26

摘要:冰期与间冰期旋回是第四纪最基本的气候特征。第四纪期间规模较大的冰川进退留下了丰富、形态独特的冰川地形,对其研究可以获得冰川的时空演化规律。“将今论古”是地质学最基本的工作原理,也是第四纪冰川研究的基本思路。从20世纪50年代,在施雅风先生的领导下,以现代冰川研究为契机,开展了青藏高原及周边山地的第四纪冰川研究,使我国第四纪冰川研究达到国际水平。在对我国西部地区(105°E以西)第四纪冰川有了相当认识后,进行了我国东部地区(105°E以东)第四纪冰川与环境问题的拨乱反正,将我国东部地区第四纪冰川与环境变化研究引向正确的方向。目前,我国第四纪冰川研究进入了以定年为特征的定量研究阶段。在此背景下,我国第四纪冰川将在测年技术的综合应用、老冰期冰川地形的定年、构造抬升与冰川发育的耦合关系等几个方面展开研究与探讨。

全球多年冻土与气候变化研究进展27-38

摘要:多年冻土热状态和土壤季节冻融过程的变化对陆地生态系统、地一气间温室气体交换、水文和地貌过程以及工程基础设施的建设和运行都具有很大的影响。活动层和多年冻土及其变化数据信息对于验证在不同尺度的陆面过程、水文、生态和气候模型至关重要。本文就目前全球多年冻土与气候变化研究现状进行概括性总结。在全球变暖的影响下,全球范围内多年冻土发生了不同程度的退化。自20世纪70年代末以来,北极高纬度低温多年冻土温度升高可达3℃C。由于受相变潜热的影响,在不连续多年冻土区相对较高温度的多年冻土温度增加幅度较小。受局地条件的影响,个别站点多年冻土温度几乎没有发生变化,甚至有降温的趋势。高纬度多年冻土南界向北移动,而中纬度高山地区多年冻土下界向高海拔移动,导致全球多年冻土面积减少。活动层厚度变化具有较强的区域差异,其深度增加范围从几厘米到1m多不等。新的融区在形成,融区厚度在增加且其范围在扩大。导致全球范围内多年冻土温度升高、活动层厚度增加以及融区的形成主要是受气温升高和积雪条件变化所致。未来多年冻土研究应包括不同时一空尺度上的长期监测和数值模拟、多年冻土变化与大气、水文、生态系统、碳循环以及地貌过程的相互作用等方面。

冰碛曝光问题的沉积学探讨——以帕米尔东坡阿依直苏冰川为例39-45

摘要:针对冰川沉积系列细砂粉砂在埋藏前的曝光问题,笔者等人在帕米尔阿依直苏冰川做了观察。本文结合这些观察结果从沉积学角度讨论冰川沉积系列在产生、搬运、沉积过程中的曝光问题,并参考前人研究,将各类冰川沉积进行归纳。认为组成冰碛3个来源的细粒物质中,风成的全部曝光、岩壁风化碎屑部分曝光、冰川侵蚀岩屑不曝光;3个沉积系列中,冰水沉积完全曝光、冰川接触沉积中冰砾阜完全曝光、蛇形丘基本不曝光;冰碛物在沉积过程中,冰面融出碛基本上曝光、冰下滞碛和融出碛不曝光。本文根据分析,给出了冰川沉积系列曝光评估参考值。

青藏高原西部纳木那尼冰芯同位素记录的气候意义初探46-52

摘要:纳木那尼冰川是喜马拉雅山西部地区规模较大的冰川之一,也是开展冰芯气候意义研究有重要潜在价值的冰川。但由于纳木那尼冰川位于西风环流和印度季风影响范围的交界带,不同的环流系统所输送的水汽带来不同的降水稳定同位素信号。因此确定纳木那尼冰芯同位素记录的气候意义是开展该地区冰芯气候记录研究的前提条件。2008年在该冰川积累区所钻取的8.78m浅冰芯为这一研究工作提供了可能。本文对该冰芯的稳定同位素记录以及普兰气象站的气象数据进行了分析与讨论。研究结果表明,同位素的年际变化与当地普兰县气象站气温的年际变化具有较好的对应关系。这可能与当地降水受到夏季季风的影响较小有关。测量结果表明早期的深冰芯钻取点位于冰川的消融区,而冰川的积累区仍位于冰川更高的区域,而且积累区冰川厚度更大,更有可能保存更长时间尺度的冰芯记录。这也为以后开展新的纳木那尼深孔冰芯及气候意义研究提供了借鉴。

近500年来喜马拉雅山达索普冰芯中尘埃含量变化与西、南亚及北非干旱化趋势53-58

摘要:本文重建了近500年来喜马拉雅山中段达索普冰芯中尘埃浓度与尘埃沉积通量的变化历史,谱分析结果表明它们的变化均存在较显著的12.3年、9.8年、7.4年、6.1年和5.3年周期。该冰芯中尘埃含量与净积累量之间不存在任何相关性,说明其尘埃可能主要来源于上风方向的远源地区。基于后向轨迹法,并结合该地区附近已有的气溶胶研究结果,认为西、南亚甚至北非地区可能是该冰芯中尘埃物质的主要源区。近500年来达索普冰芯中尘埃沉积通量的增加趋势,反映了其源区干旱程度的加重趋势。

东天山庙尔沟冰芯δ^18O序列中ENSO信号的初步分析木59-66

摘要:基于东天山庙尔沟冰芯1953~2004年的δ^18O序列,利用冰芯钻取点附近的气象站观测资料、NCEP/NCAR再分析数据等资料,初步分析了庙尔沟冰芯δ^18O序列与ENSO事件之间的关系。研究表明,庙尔沟冰δ^18O年序列与当年10月至次年3月间的热带太平洋东部地区(约170°-80°W)海表温度、亚洲西风气流500mb纬向风速及当年7~12月的ENSO指数之间均存在显著负相关。另外,ENSO事件对古里雅冰芯、马兰冰芯及庙尔沟冰芯∥的序列的影响与其对达索普冰芯及Sajama冰芯δ^18O序列的影响明显不同,说明ENSO事件对不同气候区冰芯δ^18O的序列的影响机制可能存在差异。

东亚降水中δ^18O的GCM模拟及其与GNIP实测值的比较67-80

摘要:本文利用引入稳定同位素循环的ECHAM4,GISSE,HadCM3和MUGCM模式的模拟对东亚降水中平均分δ^18O的空间分布、季节差异以及δ^18O与温度、降水量的关系进行了分析。模拟结果很好地再现了由GNIP实测资料得到δ^18O的的变化特征。在东亚,降水中δ^18O的分布具有明显的纬度效应和高度效应。降水中分的季节差的最大值出现在受冷高压控制的东西伯利亚,最小值出现在受副热带高压控制的西太平洋。在海洋性气团与大陆性气团频繁交绥的中纬度地区,δ^18O季节差相对较弱,但经向变化梯度较大。然而,4个GCM的模拟均显示在中高纬度内陆降水中δ^18O明显偏低。温度效应主要出现在中高纬度和内陆区,纬度越高、越接近内陆,温度效应越强。降水量效应主要出现在中低纬度和季风区,最强的降水量效应出现在低纬度沿海或海岛。然而,4个GCM均给出实际上并不存在的发生在中亚干旱区的降水量效应。这个结果与雨滴在降落过程中重同位素的富集作用有关,但模式对该机制起到了放大作用。GCM和GNIP降水中δ^18O统计量空间分布差异的一个显著特点是,GCM统计量的标准差大于GNIP统计量的标准差。然而,当对单站降水δ^18O时间序列作对比时,GCM模拟值的标准差反而小于GNIP实测值的标准差。

树轮记录的小冰期以来青藏高原气候变化的时空特征81-94

摘要:小冰期气候为评估现代气候变化提供了最直接的背景。本文主要依据树轮资料,同时结合现代仪器观测记录,利用经验正交函数(EOF)方法探讨了青藏高原小冰期以来气候变化的时空特征。首先分析了高原的温度变化。近50年来青藏高原的温度变化基本同相位变化,没有明显的区域差异;乌兰树轮序列是青藏高原的冬半年(9~4月)温度代用指标;利用6条指示夏季或暖季温度变化的树轮序列合并形成的新序列可指示高原春季一夏季(3~8月)温度变化;依据RCS(区域曲线标准化)方法建立的昌都树轮序列,能够反映整个青藏高原的年平均温度变化;不同季节的温度重建序列均显示17世纪和18世纪20~70年代是高原小冰期气候寒冷的时期,而18世纪初,19世纪后半叶,20世纪中期的气候较温暖,且均显示20世纪末期气候的快速增暖事实。其次,从重建的亚洲区域夏季PDSI(Palmer Drought Severity Index)网格化数据集中提取42个网格点数据,分析了过去700年(1300~2005A.D.)高原的湿度变化。发现前3个特征向量代表了高原过去湿度变化的主要空间模态,与利用器测降水记录展开的EOF模态基本一致,表明主导高原干湿变化时空差异的物理过程是稳定的,不随时间而变化;近700年来高原南北部湿度变化具有明显的区域差异,最显著的差别是:自20世纪中期以来高原北部存在明显的变湿趋势,而高原南部却恰恰相反,呈现逐渐变干的趋势;近700年来高原南部的干湿变化有超前于高原北部的趋势。

青藏高原50年来水循环要素变化趋势及其区域差异性95-102

摘要:基于气象台站、再分析资料分析以及过去研究成果的综合,系统总结了过去50年青藏高原水文环境变化趋势及其区域差异性。显著、同步的地表升温是青藏高原水分循环最为显著驱动特征。日照、风速的下降形成大气驱动因子的减弱,表现为蒸发力下降。大气水汽含量与其他因子造成降水量微弱增加,但区域差异明显。随着地表气温上升,最大积雪水当量减少、冻土活动层厚度增加。尽管蒸发力下降,地表土壤湿度的增加依然导致蒸散发微弱增加。

我国寒区径流对气候变暖的响应:103-110

摘要:文章总结了近期我国冰冻圈变化对水文过程影响研究的主要成果。研究表明,过去50年全球变暖已经对我国主要寒区河流径流产生了影响。实测资料和模拟结果均表明气候变暖导致冰川径流的显著增加,但未来气候变暖导致的冰川径流峰值大小和出现时间取决于冰川规模和升温速率。同时冰川融化加剧已经导致青藏高原冰川补给湖泊面积扩大、水位上升,随着气温的变暖,冰川减薄后退、冰川融水增多、冰湖库容增加,结果是洪水总量在不断增大,洪水频率也在不断增加;气候变暖已经导致融雪径流过程提前,改变了径流的年内分配;冻土退化使径流年内过程趋于平缓,主要是由于随着冻土退化,冻土的隔水作用减小,一方面使冻土区地表径流减少,有更多的地表水人渗变成地下水,使流域地下水水库的储水量加大,导致冬季径流增加;另一方面,人渗区域的加大和活动层的加厚,使流域地下水库库容增加,使流域退水过程更为缓慢。

晋陕峡谷北段晚新生代河流演化初步研究111-121

摘要:晋陕峡谷黄河形成的时代是地学界十分关注的科学问题,长期存在比较大的意见分歧,至今没有得到比较好的解决。山西保德地区发育一套晚中新世一早上新世的河湖相沉积,年代为〉8.3~3.7Ma,地貌与地层分析表明,它们是唐县期夷平面的相关沉积。河湖相地层所含砾石层的组构和岩性统计揭示,当时汇入古湖的河流是发源于周围抬升区的短小河流,形成一个局地规模的湖泊水系。晋陕峡谷北段唐县期夷平面之上分布两期红粘土覆盖的河流砾石层,形成年代分别在4.9Ma前和3.7Ma前;砾石组构和岩性统计揭示,它们所指示的河流流向向北,与黄河流向相反,是一个不同于现代黄河的古河流,它将保德古湖水系与河套盆地联系起来。3.7Ma前,强烈的地面上升导致河湖相沉积结束和唐县期夷平面抬升,风成红粘土堆积其上,地形起伏增大,河流溯源侵蚀加剧,水系进入重新组织阶段;1.2Ma前,黄土高原南部的河流将原北流水系袭夺,黄河形成;最近1.2Ma的强烈地面上升,导致黄河不断下切并发育多级阶地,逐渐形成现代壮观的深切峡谷地貌。

青海共和盆地达连海晚第四纪高湖面与末次冰消期以来的环境变化122-131

摘要:干旱区晚第四纪已有较多高湖面与湖泊演化的报道和研究,对于认识区域环境变化有重要意义,但高湖面出现的时间尚存争议,高分辨率的气候环境记录仍相对缺乏。本文通过青海共和盆地达连海湖岸地貌考察和AMS。4C年代学研究,讨论达连海古湖晚第四纪高湖面出现的可能时间;并通过达连海DLH99孔岩芯年代和高分辨率代用指标,讨论高原东北缘末次冰消期以来的气候环境变化。达连海周围存在6级高湖面岸线或台地,’4c测年结果显示,最低的两级湖岸堤形成于全新世,其余湖岸台地年代均老于44cal.kaB.P.,当时在达连海地区形成一个较大的古湖泊。DLH99孔显示达连海近15cal.kaB.P.沉积了40.92m的湖相沉积物,平均沉积速率高达2.7mm/a。孢粉资料揭示出,现代干旱的共和盆地在末次冰消期以来存在两个山地针叶林发育阶段,分别位于末次冰消期和全新世早中期。全新世早中期是适合山地针叶林植被发育的气候最宜期,而晚全新世山地森林植被整体衰退。粒度分析结果显示,达连海全新世低水位时期对应于岩芯中部山地森林植被发育的晚期,出现较强烈干旱事件(岩芯深13~15m段),这种湖泊水位与植被所指示的气候变化不一致现象(即低水位时期盆地内耐旱植物和山地乔木花粉同时增加),可能揭示出干旱区山地与盆地环境对区域气候不同响应。达连海存在的系列高湖面和冰消期以来的完整气候记录,为理解晚第四纪季风边缘区气候变化过程及其机制提供了条件。

长江三角洲北翼如东县兵房钻孔粒度特征与沉积环境——缅怀恩师施雅风院士132-141

摘要:将长江三角洲北翼如东县兵房孔(BF10)岩芯自下而上分为5个阶段(A,B,C,D和E段),对岩芯的岩性、沉积物粒度参数、频率分布曲线、概率累计曲线以及分选系数一中值粒径(σi-d(0.5))图和C-M图进行分析,结合已有文献资料和测年数据,研究表明:阶段A以粉砂和砂为主,分选中等以上占96%,概率累计曲线为三段式,以推移和跃移搬运为主,包含递变悬浮和均匀悬浮两个区域,水动力强度中等,属浅海环境;阶段B以砂为主,分选中等以上占96%,分选好的比例有所增加,概率累计曲线为三段式,以推移和跃移搬运为主,包含悬浮和滚动区、递变悬浮区,水动力强度中等,也属浅海环境;阶段c以粉砂和砂为主,分选中等以上比例超过86%,概率累计曲线为四段式,以推移和跃移组分为主,存在悬浮和滚动区、递变悬浮区、均匀悬浮区,该段沉积环境和水动力条件复杂,属于滨海环境;阶段D以砂为主,分选中等以上占95%,概率累计曲线为三段式,以推移和跃移组分为主,包含递变悬浮区和均匀悬浮区,水动力减弱,属受海洋作用控制的海湾环境;阶段E以粉砂为主,分选极好比例超过85%,概率累计曲线为三段式,以推移和跃移搬运为主,属均匀悬浮区,沉积水动力最弱,该段为粒径向上变细的潮坪环境。

新疆主要湖泊水资源及近期变化分析142-150

摘要:新疆干旱区处于内陆腹地,降水稀少而蒸发量大,区内湖泊经长期自然演化后多为盐湖和咸水湖。近几十年来,在气候持续增暖和人类活动驱动下,湖泊波动变化频繁,对湖泊资源环境及其区域生态环境产生重大影响。本文通过新疆地区山地、平原等不同地貌单元的6个淡水和微咸水湖泊的水量、水质状况分析和对比研究,进行了近期湖泊水资源变化分析。研究表明,近十多年来,喀纳斯湖和赛里木湖等山地湖泊有一定的扩展,但湖泊的水量和水质没有明显的变化。博斯腾湖和柴窝堡湖等山前绿洲湖泊以及乌伦古湖和吉力湖等河流尾闾湖泊总体收缩,水体成化。湖泊的变化总体上是对区域气候变化的响应,但湖泊流域人类活动和湖盆形态特征等方面的不同,导致湖泊演化过程的空间差异。湖泊水质变化与湖泊水量变化具有明显的对应关系,湖泊水量增加水体淡化,反之咸化。近十多年来,山地湖泊赛里木湖和喀纳斯湖水质变化相对稳定,山前绿洲湖泊博斯腾湖和柴窝堡湖水质则持续恶化,而河流尾间湖泊乌伦古湖和吉力湖水质变化波动较大,并从2008年开始逐渐好转,处于水化学类型易变的过渡阶段。