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黃曉芳等-JGR:上新世溫暖期東亞夏季風北邊緣:數值模擬與地質記錄
2019-04-19 | 作者: | 【 】【打印】【關閉

  季風邊緣是表示季風系統擴張、收縮和移動及其與周邊系統相互作用的特殊邊界,它代表夏季風每年向北推進達到的最北界。東亞夏季風北邊緣作為表征東亞夏季風進退的有效指標之一,敏感地記錄了夏季風雨帶的進退。許多學者將其變化與人類CO2排放導致的溫室效應聯系起來,但是全球變暖對東亞夏季風到底有著怎樣的影響則存在很大的爭議。 

  中上新世(3.0-3.3 Ma)作為距今最近的大氣CO2濃度超過400ppmv的時期,是理解未來氣候變化的地質歷史相似型,中科院地質與地球物理所新生代地質與環境院重點實驗室博士研究生黃曉芳,在導師楊石嶺研究員和大氣物理所姜大膀研究員的指導下,運用中上新世模擬交叉對比計劃(PlioMIP)中共16個氣候模式的數值模擬結果,重建了中上新世和工業革命前東亞夏季風北邊緣(圖1),并與地質記錄重建結果(圖2)進行了對比,探討了東亞夏季風北邊緣位置變化機制(圖3)。主要結論如下: 

  1)模擬結果顯示中上新世溫暖期東亞夏季風北邊緣相對于工業革命前向北推移了約150 km。地質記錄重建結果與模式模擬結果較一致,細節上存在著差異。兩者均顯示上新世東亞夏季風北邊緣北移,但與模擬結果顯示的顯著南北向分異氣候格局相比,地質記錄顯示上新世東亞氣候格局既有顯著的南北分異特征,也有明顯的東西向分異。 

  2)中上新世西太平洋副熱帶高壓強度的增強以及位置的西伸導致了東亞夏季風的增強,使得夏季風北邊緣向北偏移,雨帶深入中國北方。 

工業革命前(綠線)、中上新世(紅線)以及現代(1981-2010,黑線)東亞夏季風北邊緣的變化情況

中上新世古氣候記錄。實線指降水量為500毫米的等值線,代表現代濕潤-半濕潤和干旱-半干旱地區的分界線;虛線表示中上新世干濕分界線

3 a)工業革命前多模式集合平均夏季850hPa風?。ǖノ唬?/span>m s–1)分布圖;(b)中上新世與工業革命前多模式集合平均夏季850hPa風?。ǖノ唬?/span>m s–1)差異??;(c500hPa位勢高度場5845線,紅色為上新世,綠色為工業革命前    

  該研究為全球變暖背景下東亞夏季風的可能變化提供了地質依據,未來增溫很可能通過影響西太平洋副高的位置來影響夏季風雨帶。 

  研究成果發表于JGR: Atmospheres。(Huang X, Jiang D, Dong X, et al. Northwestward migration of the northern edge of the East Asian summer monsoon during the Mid-Pliocene warm period: Simulations and reconstructions[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2019, 124(3), 1392-1404. DOI: 10.1029/2018JD028995)(原文鏈接 

 
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