中国全新世大暖期盛期气候带区的划分

惠庆华

(青海省科学信息研究所有限公司，青海 西宁 810002)

0 引言

气候区划指按气候特征的相似程度，选用有关指标，对一定地域范围的气候进行区域划分.在气候区划划分时,遵循地带性与非地带性相结合、发生同一性与区域气候特征相对一致性相结合、综合性和主导因素相结合、自下而上和自上而下相结合、空间分布连续性与取大去小等5个基本原则进行划分.一个地区的气候条件，由该地区所具有的日照、气温、降水等气象要素综合作用决定.气候资源在地域分布上天然存在不均匀性[1-2]，因此基于气候特征的区划活动能够在认识分区对象、揭示区域特征与分异规律的同时，为制定差异化的空间管制政策提供科学依据[3-4].近年来对气候带的划分有着精细化和科学化的趋势.

“大暖期”一词是哈夫斯坦于1976年提出的，是指间冰期中最暖阶段.哈夫斯坦建议的全新世大暖期起于北欧的孢粉气候分期系列的北方期与大西洋期过渡阶段，约在距今8200年前，终于亚北方期的后段，约距今3300年.中国研究者提出大暖期或高温期始于距今10000～7500年，止于距今5000～2000年.大暖期延续约5500年，包含了相当多的气候与环境波动.全新世大暖期是第四纪中的一个间冰期，已有研究表明，全新世气候相对于地质历史时期其他时段气候具有暖湿与现代气候相接近的特点，在地貌方面已完全演变成现代地貌，全新世气候变化与人类社会发展有着密切的关系，研究全新世大暖期气候区划，既能更好地认识了解全新世气候变化特征，也能够评估和预测未来气候变化[5].全新世大暖期气候区划在一定程度上反映了气候变化的过程和规律，对中国全新世气候进行区划，有利于长时间尺度上对气候变化规律进行研究和预测未来气候变化.

我国气候情况与其他国家差异较大，国内包括多种气候类型，对于国外和国内局部地区的研究成果无法直接应用.本研究在前人研究成果的基础上，结合全新世大暖期气候变化特性，对中国全新世大暖期气候带区进行划分划图，以期形成对中国气候变化具有参考价值的成果.

1 资料来源

本文中现代气候数据来源于全国多年平均≥10℃积温(1951-1996)分布图(http：//ncc.cma.gov.cn/)和中国160个气象基准站1951—2005年的月平均气温器测数据(http：//ncc.cma.gov.cn/).这些数据用于建立多年平均气温和多年平均≥10℃积温之间的统计关系.气温数据获得方法有二：一是文献中该时段的温度记录，全新世大暖期盛期的气温数据和植被等数据来自于国内外公开发表的各类文献[6-7]，根据本文研究时间范围的需要，搜集整理6500～5500 a BP之间的数据；二是采用集成方法得到，例如：山东青岛[8]在全新世大暖期盛期，沿海曾生长着一些亚热带的乔木，如常绿栎类、枫香、山核桃、山矾、杨梅、冬青、水青冈以及水蕨、凤尾蕨、紫萁等；反映该地区植被属于温带落叶林与亚热带常绿阔叶林的过渡类型，与现代淮河流域的植被相当.现代青岛地区的年均温约12℃，而现代淮河一线的年均温为14～15℃，故全新世大暖期盛期时气温比现代高出2～3℃.气温数据类型包括全新世大暖期盛期年均温、全新世大暖期盛期年均温高于现代的值、全新世大暖期盛期一月平均气温和七月平均气温；全新世大暖期盛期植被数据主要搜集生物指示种、植物地带性类型和植物群区等数据.

2 中国全新世大暖期盛期气候带的划分依据

(1)全新世大暖期盛期≥10℃积温的分布

首先利用现代全国多年平均≥10℃积温分布图和中国160个气象基准站1951—2005年的月气温器测数据，建立多年平均气温和多年平均≥10℃积温之间的统计关系.并把该关系应用到中国各地点全新世大暖期盛期气温数值，实现由气温数值到≥10℃积温数值的转换，从而得到全新世大暖期盛期≥10℃积温的分布.

(2)气候带的划分指标

依据现代气候带划分指标[9]结合获取的古气温资料，以≥10℃积温作为划分气候带的主要指标，以1月平均气温为辅助指标，同时参照现代气候带的分布格局和地形状况(表1).对我国全新世大暖期气候带进行划分.在划分过程中由于青藏高原海拔高、面积大，冬季较同纬度东部平原地区受到的北方冷空气影响要小，夏季温度却偏低许多，有自己独特的气候特征，把它单独列为青藏高原气候带.

表1 气候带划分指标

3 中国全新世大暖期盛期气候大区的划分

3.1 植被的分布与气候大区的划分

热带雨林主要分布在广东雷州半岛，福建东南部沿海地区；热带季节性雨林主要分布在云南的普洱、红河、广南一带呈带状分布；暖温带常绿阔叶林和混交林主要分布在广东东南部沿海、福建地区紧挨热带雨林的东南部、云南西双版纳、长三角向西沿长江流域分布在江苏、浙江、安徽、江西、湖北武汉等地呈带状分布，藏南谷地的少部分地区；温带落叶阔叶林主要分布在湖北宜昌、江苏淮阴、河南南阳、东北松花江流域少部分地区；寒温带落叶林(高山针阔混交林)主要分布在四川西部、云南东北部、西藏藏南地带；冷温带混交林主要分布在云南西北部、陕西秦岭一带、东北大兴安岭地区、河北省渤海沿岸、四川北部以及内蒙古锡林郭勒高原和乌兰察布高原的的少部分地区；冷温带针叶林(高山亚高山针叶林)分布在甘肃西南部和四川西北部地区；高山森林灌丛草原分布在西藏南部的少部分地区并向北部呈带状稍加扩展、内蒙古东部地区；草原植被(高山亚高山草甸)主要分布在内蒙古东北部、青藏高原西部、新疆地区、青海大部分地区；荒漠植被主要分布在新疆西北部和甘肃河西走廊地区；苔原植被四川西部和青藏高原中部地区.全新世降水的分布与气候大区的划分与现代降水和气候的划分具有相似性，说明全新世的气候和降水与现代类似.

由于植被(自然景观)能较好的反映气候变化状况，因此采用全新世大暖期盛期的植被分布状况来划分气候大区(干湿分布).关于中国全新世大暖期盛期的植被类型及其分布，已有专门研究[10-11]，研究采用植物群区的办法对植被进行分类，对森林、草原、荒漠等植被类型界定清晰，尤其是对森林的分类较细，因此能较好确定全新世大暖期盛期森林植被的界线.全新世大暖期盛期，我国东部湿润区基本上沿纬度连续分布，指示了湿润区不仅越过了秦岭-淮河一线，而且和东北的湿润区连在一起；也指示了当时的关中平原、黄河下游地区、华北平原的大部分地区都已演变为湿润区.大青山地区现在是草原植被，属于半干旱区；全新世大暖期盛期时，发育有冷温混交林和草原植被，属于亚湿润区.

青藏高原高山地区森林灌丛草原面积有了较大增长，指示了亚湿润区占据了高原的东北部、中部和西南部；高山亚高山草甸分布在高原的西北部，而现在这些地区多为高原草原—荒漠，指示了当时降水量有较大的提高.与此同时，干旱区的面积萎缩，昆仑山南侧局部地区、柴达木盆地内还是保持荒漠景观，共和盆地等许多面积较小的荒漠，当时已经演变为草原[12].

贺兰山以西的西北地区，除在腾格里沙漠发现全新世大暖期盛期的砂质古土壤外，其他地区未发现[13]，指示在全新世大暖期盛期，西北的广大荒漠地区，包括塔里木盆地、内蒙古西部风沙活动仍在继续，仍然保持着干旱的状态，只是活动的强度较弱，面积有所减少.

3.2 降水的分布与气候大区的划分

中国全新世大暖期盛期降水分布规律：以渤海沿岸黄骅港新村到西藏拉萨洛扎为800 mm等降水量分界线，东南部降水量从东南沿海向西北内陆递减，降水量依次为1750mm、1650 mm、1550 mm、1000 mm、900mm、800 mm.以内蒙古五岔沟到西藏的仲巴为500 mm等降水量线，从800 mm等降水量线乡西方方向降水量依次从800 mm、750 mm、650 mm、500 mm.从内蒙古北银根到西藏阿里为200 mm等降水量分界线，降水量依次从500 mm、450 mm、300 mm、200 mm.从200 mm等降水量县向西北方向递减，依次从200 mm开始减少到 150 mm、130 mm，在塔里木盆地减少至70 mm，在额尔齐斯河流域附近降水量为200 mm左右.中国全新世大暖期降水量的分布和现代降水量分布规律一致，都是从东南沿海向西北内陆递减，是因为影响我国大部分地区降水的因素是东亚季风.但有影响某些地区降水量的原因是由于地形地貌等影响大于季风的影响，例如：新疆地区塔里木盆地因为地形封闭降水量少于西北部的额尔齐斯河流域地区.

中国全新世大暖期盛期气候大区(干湿区)的分布和降水格局有一定的关系，但气候大区的划分并不受降水严格控制，气候大区的划分直接取决于干燥度的大小，干燥度的计算公式为：

K=E/r=0.16∑t/r

(1)

式中：K为干燥度，E为可能蒸发量，r为降水量.由于可能蒸发量不易测取，故用≥10℃稳定期中的积温数值乘以经验系数0.16得到.可以看到干燥度取决于蒸发量和降水量的比值.因此可以把降水分布当作干湿区划分的辅助指标.

3.3 集成分析气候大区的划分

气候大区(干湿区)划分中采用以植被分布为主要指标，降水为辅助指标.因此湿润区—亚湿润区的分界线、亚干旱—干旱区的分界线都采用植被分布划分的干湿界线，而亚湿润区—亚干旱区的分界线东部采用450毫米等降水量线，西部采用植被划分干湿界线.主要是因为：

(1)450毫米等降水量线本身可以作为划分干湿区的辅助指标.

(2)450毫米等降水量线在东段样点较密集，有较高的准确性，而由植被分布划分的亚湿润区—亚干旱区的分界线在该段样点数相对稀疏.

(3)在内蒙古地区降水分布和植被分布有较高的相关性.因此，得到中国全新世大暖期盛期气候大区区划.

中国全新世湿润区和亚湿润区的分界线：内蒙古吉拉林乡东南方向到黑龙江嫩江在折向西南方向延伸至太行山-秦岭-大雪山-雅鲁藏布大峡谷.此线以东为湿润区，西北部位亚湿润区.湿润区东南沿海一带以常绿阔叶林、落叶阔叶林为主.亚湿润区和亚干旱区的分界线为：大兴安岭与洮儿河交汇处-向西南方向延伸至大青山—贺兰山—乌鞘岭—向西南部延伸至西藏仲巴一带.此线以东以草原植被的高山草甸为主.亚干旱区和干旱区的分界线为：阴山—祁连山—阿尔金山—塔里木盆地南缘—塔里木盆地西缘—天山山脉西段—博罗科努山.此线东南部以稀树草原沙漠植被为主；此线西北部以荒漠，荒漠植被和沙漠植被为主.中国全新世大暖期盛期植被与降水的分布存在很大程度上的一致性，降水量最多的东南沿海湿润地区植被以高大乔木为主，亚湿润区植被以乔木、灌木、草原植被的混交主.亚干旱区植被类型以草原，高山草甸、稀疏灌木、荒漠草原的混交为主.干旱地区主要是我国最大的盆地——塔里木盆地里面，由于干旱少雨，形成我国最大的沙漠—塔克拉玛干沙漠.

4 中国全新世大暖期盛期气候区划

根据前述的中国全新世大暖期盛期气候带和气候大区的划分结果，可以得到全新世大暖期盛期气候气候区划结果.

高原气候带属于青藏高原地区，以高原边界和其他气候带区分，高原气候带包括高原南缘湿润大区、高原亚湿润大区、高原亚干旱大区、高原干旱大区.中温带范围是松花江干流下游河段—吉林和内蒙古分界线—大青山—阴山—贺兰山—乌鞘岭—祁连山脉—嘉峪关—向西北部到北天山的西北部.主要有中温带湿润大区、中温带亚湿润大区、中温带亚干旱大区、中温带干旱大区.暖温带包括两部分，其一是青藏高原高原气候带与塔里木边缘分界与中温带从嘉峪关-新疆北天山的分界的新疆地区；其二是中温带分界线是河北与山东分界线—山西与河南分界线—陕西关中盆地北部—六盘山最南端.主要有暖温带湿润大区、暖温带亚湿润大区、暖温带亚干旱大区、暖温带干旱大区.北亚热带分界是暖温带南边以南的江苏中北部、安徽东北部、河南中北部、陕西中部地区.主要有北亚热带湿润大区.中亚热带是北亚热带最南端以南包括浙江北部、安徽全部、江西北部、湖北全部、湖南北部、重庆全部、贵州东北部、四川东部地区.主要有中亚热带湿润大区.南亚热带是中亚热带以南包括浙江南部、福建偏东北大部分、江西南部、湖南南部、广东北部极少部分、广西中部和北部贵州大部分、四川南部东南部、云南全部.主要有南亚热带湿润大区.北热带包括南亚热带最南端到海岸线之间的福建东南部、广东中部和南部、广西南部、海南岛全部、台湾岛全部.

5 结论

由此可见，全新世大暖期盛期时，我国东部气候系统带显著北移，北亚热带扩展到黄河下游一线，而暖温带向北移动的幅度最大，北扩至东北端并可能蔓延出国境；干湿地区在东部有一定的北移，相对气候带来说，移动幅度要小些，现在的湿润区在秦岭—淮河一线，而全新世大暖期盛期时，湿润区北界越过此线，到达现黄河下游干线一带.

我国西部新疆地区，在全新世大暖期盛期气候带有较大改变，北疆地区由于较大的升温也演变为暖温带，而现代北疆地区为中温带；从干湿地区来看，干旱区的范围有明显的收缩，干旱区分布在塔里木盆地和准格尔盆地，但在盆地边缘由于降水增加，成为亚干旱区.

青藏高原的气候带没有发生根本的改变，仍为高原气候带，这是它高耸的地势导致的结果.但高原的降水有较大的增加，亚湿润区和亚干旱区的面积达到最大，现今藏北高原的干旱区已经被亚干旱区所替代，而现在大部分亚干旱区演变为亚湿润区，干旱区面积有较大的萎缩，仅在高原北缘的柴达木盆地和昆仑山南麓残留.

内蒙古地区气候带总体变化不大，局部有一定变化；总体仍为中温带所控制，干湿区变化也不甚大，西部的巴丹吉林沙漠仍为干旱区，只是东部的科尔沁沙地和西部的腾格里沙漠变化明显，科尔沁沙地一带演变为暖温带亚湿润大区，腾格里沙漠现在是干旱区，当时演变为亚干旱区，反映出强劲的夏季风带来了较多的降水.