《全球和地球变化: 蒙古高原夏季降水变率及其可能机制》

  • 来源专题:大气污染防治与碳减排
  • 编译者: 李扬
  • 发布时间:2023-08-17
  •     由于气温升高和降水变化,干旱和半干旱生态系统的干旱加剧,给区域环境、水资源和农业都带来了巨大影响。近些年来,位于干旱和半干旱区的蒙古高原(MP)正在经历着严重的干旱,易发生荒漠化和土地退化等问题。

      降水是影响干旱气候变化最重要的因子之一。近些年来的研究多致力于中国北部降水变率,而对整个蒙古高原降水变化的机理认识还不足。最近中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心团队的研究揭示了1979-2021年蒙古高原夏季降水变率特征及其机制。结果表明,蒙古高原夏季降水主导模态的年际和年代际波动明显。这种主导模态既受到内部大气环流的影响,也受到海洋遥强迫作用的影响。进一步的定量分析表明,大气内部NPE遥相关约占MP夏季降水总方差的21%,北大西洋海洋强迫相对较弱,解释了MP降水总方差的10% 左右

  • 原文来源:http://www.iap.cas.cn/gb/xwdt/kyjz/202308/t20230817_6862754.html
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    • 编译者:李扬
    • 发布时间:2023-07-28
    •    2015年是一个典型的“南涝北旱”年,南方遭受暴雨的同时北方出现了自1979年以来最严重的干旱,这造成了巨大的社会和经济损失。南京信息工程大学李卓媛博士、袁典博士和陆尔教授与中国科学院大气物理研究所杨庆副研究员、马柱国研究员合作,以2015年为例,分析了中国东部夏季降水异常的时空特征及其大气环流背景和可能的动力学机制。     结果发现,2015年的“南涝北旱”是赤道太平洋的暖海温异常(厄尔尼诺)和多个大尺度环流系统协同作用的结果。这些环流系统包括低层的太平洋日本/东亚太平洋型遥相关、中层的欧亚型遥相关、高层的英国-贝加尔湖走廊型遥相关和丝绸之路型遥相关。上述因子的协同作用导致了西太平洋副热带高压的南移和东亚夏季风的减弱,影响了东亚的风场和水汽分布,使得梅雨锋及其雨带难以向北推进,北方降水减少,而南方降水增多,最终形成了“南涝北旱”型降水异常分布.
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    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2018-09-06
    • 近日,海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室于兆杰副研究员和万世明研究员利用国际海洋全球变化计划(IMAGES,中法合作西菲律宾海)在西菲律宾海采取的高质量沉积物岩芯首次重建了2.36个百万年以来高分辨率的东亚夏季风的降水演化历史,并以此指标为基础整合了南海大洋钻探ODP 1146站和位于黄土高原的黄土磁化率降水指标,首次揭示第四纪以来热带太平洋类ENSO系统相位变动对东亚夏季风降水在经向和纬向上的不同控制作用。该项成果揭示亚洲季风的演化历史及西太平洋沉积记录在气候环境长期变化中的关键作用对于预测未来气候变化对人类活动的影响具有重要的意义,也是目前国际气候变化研究的热点之一。 在长时间尺度上,类ENSO系统相位的变动主要受控于东西赤道太平洋温度梯度差。研究发现,当东西赤道太平洋温度梯度差较大时,类ENSO系统相位趋向于拉尼娜模态,此时Walker环流的强度较强,该环流的上升分支(也就是降雨带分支)被压迫在东亚低纬度地区,从而导致该地区的降水显著增加,而此时东亚中纬度黄土高原地区降水显著减少,东赤道太平洋地区则由于较强的Walker环流驱动强烈的上升流混合(富含营养物质的底层水上涌)而促使生产力勃发;相反地,当东西赤道太平洋温度梯度差较小时,类ENSO系统相位趋向于厄尔尼诺模态时,上述情况如跷跷板一样出现相反的情况。 目前主流观点认为,地球高纬度的气候变化,尤其是冰盖体积的变化是主导中更新世地球气候从41千年周期演变为100千年周期的主要原因。海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室于兆杰副研究员和万世明研究员通过进一步研究轨道时间尺度的赤道太平洋气候变化,提出了一个新的假说。类ENSO系统可能通过控制北大西洋翻转流和Hadley环流自热带向高纬度地区传输热的量从而影响全球轨道气候周期的变化。类ENSO系统可能起到类似于热带气候变化的“放大器”的作用,将热带气候系统较小的扰动放大,通过海洋和大气环流的传输进而影响全球的气候变化。后续更多时间和空间尺度的证据将有待进一步研究和挖掘。 本项研究得到了中国科学院海洋所“优秀青年”启动基金(于兆杰),国家相关人才计划(万世明),海洋试点国家实验室“鳌山人才”计划项目(万世明)的支持。 具体文章请参考: 1. Zhaojie. Yu (*), Wan, S., Colin, C., Song, L., Zhao, D., Huang, J., Li, T. (2018). ENSO-like modulated tropical Pacific climate changes since 2.36 Myr and its implication for the Middle Pleistocene Transition. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 19. https://doi.org/10.1002/2017GC007247 原文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2017GC007247 2.Zhaojie. Yu(*), Wan, S., Colin, C., Yan, H., Bonneau, L., Liu, Z., et al. (2016). Co-evolution of monsoonal precipitation in East Asia and the tropical Pacific ENSO system since 2.36 Ma: New insights from high-resolution clay mineral records in the West Philippine Sea. Earth and Planetary Science Letters, 446, 45–55 原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X16301868