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中国科大(da)揭示(shi)江淮地区过去(qu)千年(nian)季风降(jiang)水(shui)演变规律及其驱动机制
来源:科研部 发布时间:2020-07-23 浏览次数:10

江(jiang)淮地区季(ji)风降水(shui)变化引起的(de)旱涝(lao)灾害严重威胁着(zhe)人类(lei)生命(ming)财产安全和(he)社会经济发(fa)展。因此(ci),探(tan)究江(jiang)淮地区季(ji)风降水(shui)的(de)演变规律和(he)驱(qu)动机制对于应(ying)对未(wei)来(lai)可能出现的(de)旱涝(lao)灾害有着(zhe)重要意(yi)义。然而,由于气象(xiang)观(guan)测开始时间(jian)晚,该地区降水(shui)的(de)长期演变历史仍不清楚(chu),限制了对较长时间(jian)尺度降水(shui)驱(qu)动机制的(de)探(tan)讨(tao)。

中(zhong)国科学(xue)(xue)技术大学(xue)(xue)地(di)(di)球和空间科学(xue)(xue)学(xue)(xue)院(yuan)周鑫教授课题组与国内外同行合作,对江(jiang)淮地(di)(di)区(qu)(qu)(qu)女山湖沉积物进行了(le)多年(nian)的(de)(de)研究(jiu),以多个气候代用指标重(zhong)建了(le)该地(di)(di)区(qu)(qu)(qu)过去1800年(nian)以来(lai)的(de)(de)高(gao)分辨率(lv)季风降(jiang)水(shui)(shui)演变(bian)(bian)记录,发现江(jiang)淮地(di)(di)区(qu)(qu)(qu)小冰期(qi)降(jiang)水(shui)(shui)较(jiao)中(zhong)世纪暖期(qi)偏多,与华北地(di)(di)区(qu)(qu)(qu)降(jiang)水(shui)(shui)变(bian)(bian)化(hua)趋势(shi)相(xiang)(xiang)反。他们认为,过去千(qian)年(nian)赤道(dao)东太(tai)平洋的(de)(de)海温(wen)异常(厄(e)尔尼诺-南方涛动(dong),ENSO)与江(jiang)淮地(di)(di)区(qu)(qu)(qu)夏(xia)季降(jiang)水(shui)(shui)有着紧(jin)密联系,并提出(chu)有效辐(fu)射强迫(po)可(ke)能是引起(qi)江(jiang)淮地(di)(di)区(qu)(qu)(qu)季风降(jiang)水(shui)(shui)变(bian)(bian)化(hua)的(de)(de)重(zhong)要(yao)驱动(dong)因素。相(xiang)(xiang)关研究(jiu)成果近(jin)日以“Central eastern China hydrological changes and ENSO-like variability over the past 1800 yr”为题发表于国际地(di)(di)学(xue)(xue)领域知(zhi)名期(qi)刊《Geology》。

江淮(huai)地区季风(feng)降(jiang)水(shui)(shui)的长期(qi)演变规(gui)律和(he)驱动(dong)机制(zhi)一直是备(bei)受(shou)古气候学界关(guan)注的科学问(wen)题,但由(you)于受(shou)自(zi)然条件和(he)人类活动(dong)等因素影响,江淮(huai)地区缺少定年精准且高(gao)分(fen)辨率(lv)的季风(feng)降(jiang)水(shui)(shui)重建材(cai)料。针对(dui)这一科学问(wen)题,研究团队对(dui)女(nv)山湖(hu)沉积物进(jin)行细致分(fen)析,构建了精准的年代学框架,进(jin)而运(yun)用多种水(shui)(shui)文代用指标进(jin)行对(dui)比分(fen)析和(he)相互验(yan)证,成功重建了江淮(huai)地区过去1800年高(gao)分(fen)辨率(lv)季风(feng)降(jiang)水(shui)(shui)演变记录,发现(xian)小冰期(qi)(公元(yuan)1400-1850年)降(jiang)水(shui)(shui)相对(dui)于中世纪暖期(qi)(公元(yuan)1000-1300年)明显增多,过去千年降(jiang)水(shui)(shui)变化(hua)呈现(xian)“暖干-冷湿”模态(图(tu)1a),与华北(bei)地区降(jiang)水(shui)(shui)变化(hua)趋势相反。

图1江淮地区过去1800年降(jiang)水(shui)变(bian)化重建(a)及其与各类(lei)驱动(dong)因子(zi)序(xu)列(lie)的对(dui)比(b)。

该(gai)研究(jiu)进一步(bu)探讨了(le)(le)过去千年(nian)江(jiang)淮(huai)(huai)地(di)区(qu)季风降水变(bian)化的(de)(de)驱动(dong)机制。基于现代气象观测数(shu)据显示的(de)(de)赤道(dao)(dao)东太(tai)平(ping)洋(yang)海(hai)(hai)温与江(jiang)淮(huai)(huai)降水的(de)(de)紧密联系,他们(men)对比了(le)(le)过去千年(nian)降水记录和赤道(dao)(dao)太(tai)平(ping)洋(yang)ENSO重(zhong)建记录,发现中(zhong)世纪(ji)暖期(qi)(qi)的(de)(de)“类(lei)拉尼娜”态对应江(jiang)淮(huai)(huai)偏干,小(xiao)冰期(qi)(qi)的(de)(de)“类(lei)厄(e)尔尼诺(nuo)”态对应江(jiang)淮(huai)(huai)偏湿(shi)。该(gai)研究(jiu)认为,小(xiao)冰期(qi)(qi)有效(xiao)辐射(she)强迫(主(zhu)要为太(tai)阳-火(huo)山联合效(xiao)应)减弱,全球温度降低,在“海(hai)(hai)洋(yang)自动(dong)调温器”的(de)(de)作(zuo)用下赤道(dao)(dao)太(tai)平(ping)洋(yang)呈(cheng)“类(lei)厄(e)尔尼诺(nuo)”态;在此影响下,西(xi)(xi)太(tai)平(ping)洋(yang)副(fu)热(re)带(dai)高压增强西(xi)(xi)伸(shen),使得更(geng)多的(de)(de)水汽(qi)沿着西(xi)(xi)太(tai)副(fu)高边缘汇聚到(dao)江(jiang)淮(huai)(huai)地(di)区(qu),最终造成该(gai)地(di)区(qu)降水增多。而在中(zhong)世纪(ji)暖期(qi)(qi),有效(xiao)辐射(she)强迫增加,导致了(le)(le)相(xiang)反的(de)(de)变(bian)化。

该论文(wen)第一作(zuo)者为(wei)蒋诗威博士,论文(wen)通讯作(zuo)者为(wei)周(zhou)鑫教授(shou)。该项研究(jiu)工作(zuo)得到了国家(jia)自然科(ke)学基金委(wei)、科(ke)技部和中国科(ke)学院的联合(he)资助。

全文链接:


地球和空间科学学院、科研部)


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本田肖战
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