气象科技管理信息系统

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多种树木年轮参数获取技术研发及应用

成果登记号: 中气科成登[2019]0009
成果名称: 多种树木年轮参数获取技术研发及应用
第一完成单位: 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所
研究时间: 2003-03  至  2016-12
研究领域: 气候
成果分类: 应用技术类
成果形式:   系统  
来源计划: 国家科技计划\科技基础性工作专项\
成果简介: 树木年轮以其定年准确、连续性好、分辨率高以及样本分布广等优势成为气候变化研究中重要代用数据之一。长期以来,国内外树轮资料分散于各个高校科研院所,相关大型数字图像共享平台尚未构建,数据共享大多以文本文件的形式呈现,并且对于多种树轮参数的采集技术还有待进一步规范。数据共享不足和获取方法不同引起的数据偏差,导致目前难以对本学科领域中的新动向和研究热点——利用树轮资料场重建大空间尺度气候水文场开展更加有效的研究工作。针对以上问题,研究团队研发树轮密度定年技术,规范多种树轮参数采集方法,发布相关行业标准,构建树轮资料网络数据库及信息共享平台,取得了系列性创新成果,并为相关业务工作提供数据基础和科技支撑。所涉及的6个科研项目起止时间为2003—2016年((1)科技基础性工作专项“利用树木年轮重建我国干寒区气候环境演变信息的整编”(2007FY220200)(2)科技部气象行业专项“中国西部树木年轮气候序列及其空间场重建研究”(GYHY200806011)(3)国家自然科学基金“新疆阿勒泰地区降水场的树轮重建”(40975056)(4)国家自然科学基金“新疆天山北坡经济带气候变化对地表水的影响与对策”(40265002)(5)国家自然科学基金“天山坡树木年轮密度对海拔梯度变化的响应研究”(41205070)(6)国家自然科学基金“青藏高原南部树木年轮降水记录及其对温度变化的响应”(41205124)),总经费479万元,开发了“中国干寒区树木年轮资料地理信息系统”,发布行业标准2项,获软件著作权2项,第一作者或通讯作者发表论文177篇,其中SCI论文52篇。其中8篇主要论文的总他引224次,SCI他引89次。获世界气象组织(WMO)青年科学家研究奖、涂长望青年气象科技奖、国务院政府特殊津贴、全国五一劳动奖章、谢义炳青年气象科技奖等省部级以上科研奖励和人才称号27次。关键技术突破及成果如下:
1.研发树轮密度交叉定年关键技术及配套软件系统“树轮密度数据绘图软件”和“SELTOTXT格式转换软件”,解决了因树轮密度切片不规范造成的数据问题,显著提升数据获取效率和质量,并已在国内外多家研究单位实现推广应用。
2.首次发布《树木年轮灰度资料采集规范》和《树木年轮气候研究树轮采样规范》行业标准2项,发表了有关树轮宽度、灰度、密度、稳定同位素数据采集规范和质量控制方法的论文4篇,对现有树轮研究相关技术进行规范和标准化。
3.首次研制“中国干寒区树木年轮资料地理信息系统”,其含有8个数据集的信息库已提交“国家地球系统科学数据共享平台”,实现网络共享。基于该系统的基础数据和技术支撑,开展了大空间尺度集合重建方法研究、新疆及周边近百年网格化气候资料集研制、基于树轮资料的未来气候趋势预估等工作,相关成果用于《新疆区域气候变化评估报告决策者摘要及执行摘要2012》和《新疆气候变化基本事实的分析报告》中,并得到自治区副主席的批示和肯定。
4.在气温临界值0.0-7.0℃范围内,通过0.1℃阈值递增变化,首次发现≥5.7℃积温序列与树轮宽度相关最佳。区别于国际上以月为单位的重建研究,开展了乌鲁木齐山区5月20日-6月8日降水日数的重建工作,首次探索了基于日气象资料的精细化气候重建的新技术。
5.基于信息库资料,重建气候水文序列102条,揭示中国干寒区历史气候水文变化新事实。研究发现中国西部干旱半干旱区上树线树轮密度比宽度更适合重建当年生长季或夏季温度;基于树轮资料场,首次重建了中国西部六省区气候要素场;揭示中国西部典型区域近500年干湿变化,发现天山降水变化的空间差异及其与冰川进退的联系;完成天山南北坡5条关键河流近400年树轮水文重建。
登记形式: 登记
成果年度: 2019
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