基于日记资料的19世纪以来上海地区气候序列的重建和特征分析

The time and space coverage of meteorological instrument observation data are relatively limited, which restrict the research on the complex evolution law and its affacting factors for meteorological elements on the multi space-time scales. It has been the basic research topic in the earth sciences to recovery multiple space-time scale high resolution paleoclimatic sequence by using the historical documents and substitutional natural proofs. “Clear and Rain Records” and diaries are very ideal substitute materials with abundant types and quantities,high time resolution and clear spatial information, according to which quantitative climate sequence could be reconstructed and prolonged atmostly. However, the “Clear and Rain Records” in Shanghai areas are only distributed in the year of 1723-1806, and the diaries that have been explored and used were mainly distributed in the late nineteenth century, so high resolution historical climatic materials in Shanghai areas in the early and middle nineteenth century are very lacking. The economics condition in south of the Yangtze River in the Qing Dynasty was prosperous, and the stock of historical documents were huge, so it is very likely to gain abundant historical climate materials by collecting diaries. It is worthy of research and it is very likely to accpmplish to put forward the high resolution climatic sequence from the year of 1874 by collecting climate datas from diaries in the middle and early nineteenth century in Shanghai.

由于现代仪器观测气象资料时空覆盖有限，制约了深入探讨气象要素多时空尺度上的复杂演变规律及其控制因子，利用历史文献、自然证据重建多时空尺度上高精度古气候序列长期以来是地球系统科学中非常基础性的研究课题。在诸多历史文献中，《晴雨录》和日记因蕴含的气候信息种类和数量丰富、时间分辨率高、空间位置清晰而成为定量重建和最大限度前推某一地区气候序列十分理想的代用资料。就上海地区而言，本区遗存的《晴雨录》仅分布于1723-1806年，而已开发利用的日记资料主要集中在19世纪后期，可见上海地区19世纪中前期的高分辨率气候史料非常匮乏。清代江南地区经济繁荣、人才荟萃、历史文献资料存量颇丰，从这一地区日记中挖掘气候史料的潜力巨大，因此搜集19世纪中前期的日记资料将上海地区高分辨率气候序列从1874年向前延伸就是一项非常值得去探索并很有可能完成的研究任务。

由于现代仪器观测气象资料时空覆盖有限，制约了深入探讨气象要素多时空尺度上的复杂演变规律及其控制因子。利用历史文献、自然证据重建多时空尺度上高精度古气候序列长期以来是地球系统科学中非常基础性的研究课题。高分辨率气候序列定量重建所面临的突出困境是，高分辨率序列大多难于定量化，而已有定量化重建结果往往不能达到连续的高分辨率的要求。本项目旨在利用日记资料延长上海地区兼具高分辨率和定量化优点的气候序列，同时准确地揭示上海地区近200余年气象要素变化的多时间尺度特征及其可能控制机理。作者爬梳了千余种天气日记，摘抄了目标日记中的天气信息，评估了天气信息完整性并对缺记情况采取了科学的插补方案，论证了降水量重建方法和梅雨期划定方法的可靠性，成功地弥补了上海地区19世纪中前期气候史料的不足，将上海地区1874年以来的器测气候序列向前推进至了1800年，最终建立了迄今为止上海地区近200年中长度最长精度最高的降水量、梅雨特征和暴雨日数气候序列。本项目的研究工作增进了我们对上海地区气候变化的史实、过程、趋势、阶段、周期、机理的认识。另外选取1823年太湖流域极端雨涝事件和1835年长江中下游地区大旱两个个案分别进行了极端天气事件的复原研究。利用日记建立的长时段高分辨率量化序列能够与其它代用证据重建的结果进行相互补充和校正，为开展中国区域及全球气候变化研究提供高分辨率基础数据集，从而推进中国及全球气候变化的史实、影响和适应的综合集成研究。