首        页 项目动态 研究内容 课题设置 研究队伍 项目成果

研究内容  

1. 气候环境变化序列与重大突变事件重建 

       根据现代气候变化特征,在塔吉克斯坦和伊朗黄土区选择2个代表性剖面,获取全新世沉积物;在中亚干旱区关键地点选择5个高山湖泊,开展岩芯钻探,获取连续的全新世沉积岩芯;在中亚干旱区选择5个流域,采集过去千年以来的树轮样芯。开展高精度年代测定,对黄土沉积以光释光技术为主(1000-2000年间隔);对湖泊岩芯以碳十四技术为主(200-500年间隔);对树轮采用大复本量交叉定年。指标方面,在现代过程研究基础上,分析黄土样品的沉积学和地球化学指标(分辨率100-200年);分析湖泊样品的沉积学、地球化学和生物学指标(分辨率20-50年);分析树轮样品的宽度和密度(年分辨率)。重建全新世多时间尺度气候环境变化序列,揭示重大突变事件的时空格局、幅度及对盆地水资源的影响。

2. 气候-水文突变与机制模拟

        利用全球气候模式开展全新世以来全球气候的瞬变模拟,定量分析不同边界强迫及其协同作用对不同时空尺度气候变率的贡献;结合全球及中亚干旱区的重建数据,探索百年-千年尺度气候突变事件的驱动因子、动力过程及其全球遥相关机制;并以此为基础,结合陆表水文模型,研究气候突变事件与中亚干旱区水文变化的时空关系。利用器测、卫星遥感、再分析等多源资料,分析中亚干旱区气候(特别是降水)在年际-年代际尺度上变化的时空特征,揭示过去百年的重大气候、水文突变事件;利用动力学诊断和数值模拟等方法,研究中亚干旱区不同时间尺度气候变化的空间特征,包括降水异常时的水汽分布模态、源地、输送路径和收支特征,以及水汽各源地和输送路径的贡献率,研究重大突变事件产生的关键驱动因子及主要物理机制。

3. 史前东西方交流与丝路文明兴衰

        选择亚洲中部干旱区丝绸之路关键节点的考古遗址为研究对象,获取考古遗存样品,进行年代测定(每个发掘遗址测定年代10-20个,调查遗址测定年代1-2个),以及人类迁徙和早期器物交换行为信息的相关指标分析,重建亚洲中部干旱区史前人类活动的时空框架。通过工具遗存分析、动植物遗存鉴定分析、骨骼同位素分析等方法,揭示史前时代东西方文化元素的传播历史和跨大陆文化互动过程,探讨其与丝绸之路形成的关系。基于历史文献和国内外研究成果,对干旱区2000年以来丝路文明兴衰的历史过程和变迁情况进行系统提取和梳理。选择文献记录稀缺的古丝绸之路关键节点,对历史时期的古遗址开展系统的考古学调查和样品采集,通过年代测试、古城形制和文物特征对比,研究这些东西方文化交流关键区域的人类活动时代;与历史文献记录进行对比分析、验证和补充,进一步完善不同区域丝路文明兴衰和丝路变迁的时空过程。

4. 人地系统的耦合关系和概念模型构建

        对丝绸之路关键节点区域的高分辨率气候-水文事件、重大灾害事件与丝路文明兴衰的重大事件(基于考古记录和文献记录)开展对比分析,查明影响区域尺度丝路文明兴衰的主要和次要自然因素。将基于科技考古和文献记录提取的生产技术指标、地缘政治因素和丝路文明兴衰的重大事件作对比分析,查明影响区域尺度丝路文明兴衰的人文因素。汇总分析影响丝路文明兴衰的自然和人文因素,评估其权重并梳理其关联机制,提出区域尺度“气候-水文-绿洲-文明”系统演化的概念模型。进一步地,将不同关键节点区域的研究结果进行对比,分析不同区域文化兴衰及主导影响因素的共同规律与空间差异,分析不同时间阶段影响大陆尺度丝路文明兴衰的自然和人文因素及其关联机制。在此基础上,结合现代气候变化观测和古气候模拟的空间模态,通过气候格局、水文变化、绿洲演化到丝路文明兴衰各环节的相关性分析和耦合模型的构建,建立大陆尺度“气候-水文-绿洲-文明”系统演化的概念模型。

5. 气候环境变化情景预估与丝路文明发展

       利用二十世纪器测、卫星遥感、再分析等多源资料,评估并选择国际耦合模式比较计划(CMIP5或CMIP6)中对亚洲中部干旱区气候变化模拟性能优异的模式,并利用优选耦合模式的未来情景预估试验结果,开展多全球气候模式驱动下的高分辨率(25公里)区域气候模式(WRF)集合模拟,科学预估未来全球增暖2°C背景下亚洲中部干旱区气候变化特征,并结合水文模式模拟研究增暖背景下干旱区水文分布格局,重点揭示丝路关键节点地区极端气候水文事件的特征。
        针对亚洲中部干旱区生态环境变化特征和驱动因素,综合现阶段有关可持续发展研究的评估方法,建立包括历史和现代生态环境特征、生态环境变化驱动力、生态系统稳定维持能力、生态系统服务功能等特征的干旱区生态环境变化综合评估指标体系,评估其生态环境的可持续发展能力。基于全球增暖2°C干旱区气候环境变化情景和人地系统耦合关系模型的研究结果,结合区域政治经济形势和发展政策,综合分析干旱区可持续发展面临的风险和机遇,并提供相应的应对措施和咨询建议,为绿色丝绸之路建设实践提供决策参考。