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伍婧等-JGR:中全新世以來東亞冬季風減弱與ENSO事件的相關關系
2019-07-29 | 作者: | 【 】【打印】【關閉

  东亚冬季风是北半球冬季最活跃、最强大的大气环流系统,其带来的寒潮和大雪会给受控区域带来巨大的环境、社会和经济影响。ENSO是热带太平洋重要的海-气相互作用,在年际-年代际时间尺度上显著影响东亚冬季风的强度。厄尔尼诺(El Nino)年东亚冬季风强度减弱;反之,拉尼娜(La Nina)年冬季风增强。但是,对于百年-千年尺度上ENSO与东亚冬季风相关关系的研究较少。

  中科院地質與地球物理研究所重生代地質與環境院重點實驗室伍婧博士等利用東北地區大興安嶺中部月亮湖10.8 ka以來的孢粉數據重建了全新世以來東亞冬季風強度變化,通過與El Nino記錄的相關系數計算、小波分析和帶通濾波,揭示了ENSO與東亞冬季風在百年-千年尺度上的相關關系。結果表明:    

  16 ka以來月亮湖落葉栎(Quercus)和松屬(Pinus)花粉百分比含量的增加,指示了東北地區經曆了中全新世的氣候轉型之後,暖冬發生頻率增加,東亞冬季風減弱(圖1); 

  26 ka以來東亞冬季風的減弱受北半球冬季太陽輻射和西太平洋海表溫度的影響,並與El Nino事件的發生頻率有很強的相關性(圖1); 

  3)在百年/千年時間尺度上,6 ka以後大興安嶺地區暖冬事件和El Nino事件均表現出明顯的~500年周期,受控于太陽活動的變化(圖2)。 

 

月亮湖花粉記錄與45°N冬季太陽輻射、2El Nino記錄以及西太平洋熱帶海表溫度的比較。(a)月亮湖的Pinus(紅)和Quercus(綠)的花粉百分比含量(指示冬季風強度)和來自45°N冬季太陽輻射(黑);(bLaguna Pallcacocha湖泊沈積物和Northern Line群島珊瑚化石的El Nino記錄(紫和淺藍);(c)熱帶西太平洋有孔蟲的海表溫度記錄(深藍) 

月亮湖花粉記錄和ENSO的小波分析和帶通濾波。(a-d)月亮湖的Pinus%)和Quercus%)的小波分析和帶通濾波結果;(e、fLaguna PallcacochaEl Nino記錄的小波分析和帶通濾波結果;紅線是根據δ14C殘差計算的帶通濾波結果,指示了太陽活動變化    

  綜上所述,太陽活動的變化導致了中全新世的氣候轉型,其影響被ENSO過程放大,進而形成中全新世之後東亞冬季風強度的減弱,最終導致了我國東北大興安嶺地區的植被變化。 

  研究成果發表于JGR: Atmospheres。(Wu J*, Liu Q, Cui Q Y, Xu D K, Wang L, Shen C M, Chu G Q, Liu J Q*. Shrinkage of East Asia Winter Monsoon Associated With Increased ENSO Events Since the MidHolocene[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2019, 124(7): 3839-3848. DOI: 10.1029/2018JD030148)(原文鏈接 

 
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