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科研动态

湖岸地质证据揭示副热带东亚末次冰消期以来水文气候变化的新驱动机制

2020-02-17 1157

副热带东亚是世界上人口密度最大的地区之一,了解该区降水历史、规律及机制对区域经济及生态环境可持续发展规划至关重要。传统的观点认为中国季风区降水长期趋势主要受北半球轨道尺度太阳辐射驱动,因此认为亚洲夏季风区不同区域存在相似的长期降水趋势。近日,天津大学徐海教授,以色列希伯莱大学Yonaton Goldsmith博士,中科院地球环境研究所及其他多家科研机构合作者基于湖岸/阶地岸边地质证据重建了中国西南云南程海末次冰消期(近16,000年)以来水位变化(图1),重建结果与副热带东亚地区其它多个研究结果相似。云南程海水位变化的一个典型特征是中全新世(~ 8,000-4,000 a BP)湖泊水位总体偏低而晚全新世(~ 4,000-0 a BP)水位显著升高(图1);该长期趋势与轨道尺度北半球太阳辐射反相位/错相位(图2;北半球太阳辐射被广泛认为是亚洲夏季风的主要驱动),这一科学事实说明副热带东亚地区降水长期趋势受到除太阳辐射外的其它因素调控。

进一步研究表明云南地区乃至副热带东亚地区水文气候长期变化趋势与南北半球温度梯度(△TN-S),赤道福彩网app下载东西温度梯度(△TW-E),以及模拟的副热带东亚地区降水长期变化趋势相似(图2);作者由此提出与传统认识不同的观点,即由△TN-S和△TW-E联合调控的西福彩网app下载副高的位置移动与亚洲夏季风共同作用控制了副热带东亚地区水文气候长期演化趋势。上述研究成果有助于理解和预测副热带东亚地区水资源可利用性演化趋势,完善对亚洲夏季风降水动力机制的理解,将提高气候模型模拟精度。

       上述研究成果近日发表在国际地质学核心期刊Geophysical Research Letters上,研究成果受国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目 (No.: 41761144070)和面上项目(No.: 41672169) 联合资助。

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图1. 云南程海末次冰消期以来水位演化。Modern和Spillway水平虚线分别代表程海近现代湖岸和历史最高水位。详参Xu et al., 2020, Geophysical Research Letters, 47, e2019GL084705。相关数据请参NOAA古气候数据共享中心:

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图2. 云南程海末次冰消期以来水位演化(F)与北半球30°太阳辐射(A)、南北半球温度梯度(B)、赤道福彩网app下载东西温度梯度(C)、模拟的副热带东亚地区降水(D)以及模拟的西福彩网app下载副热带高压中心位置(E)对比(详参Xu et al., 2020, Geophysical Research Letters, 47, e2019GL084705)。

 

Xu H, Goldsmith Y, Lan J, Tan L, Wang X, Zhou X, Cheng J, Lang Y, Liu C. 2020. Juxtaposition of Western Pacific Subtropical High on Asian Summer Monsoon Shapes Subtropical East Asian Precipitation. Geophysical Research Letters, 47, e2019GL084705. .


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