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研究揭示人類氣溶膠排放導致東亞夏季風空前減弱
2019-04-15| 編輯: | 【 】【打印】【關閉

  亞洲夏季風(ASM)對生存有數十億人的亞洲生態系統、生物多樣性、農業生產(糧食安全)和工業活動有著嚴重影響。了解ASM的時空變遷及相關動力學過程對陸地生態系統、水資源、森林和景觀至關重要。近幾十年來,器測記錄顯示ASM強度(以降水量為代表)一直在減弱,但這一趨勢的起源和動態過程尚不清楚。 

  本研究集成位于ASM活動邊緣帶十個對降水敏感的研究點的樹輪資料,重建了一條反映過去448ASM強度變化的降水序列。與以前的研究相比,其重要性不僅體現在具有更高的重建解釋方差,還體現在具有更寬廣的空間場,能直接代表ASM強度的變化。重建的ASM序列再現了許多由弱/ASM引發的、已知的歷史極端氣候事件。歷史上嚴重旱災和蝗災災害均與弱季風時期相關聯。特別是發現在過去448年中前所未有的、最為強烈的、顯著的持續80多年的ASM強度下降趨勢。這個下降趨勢與受溫室效應影響ASM應該增強的預期大相庭徑。 

  目前,只有模擬是識別造成ASM下降原因的唯一方法。為此科研人員進行了兩組耦合氣候模型實驗:人為增加氣溶膠和無氣溶膠之外的其他所有外部強迫。二組結果定量比較表明,在1934-2013年的80年內,人為氣溶膠的增加在ASM減弱過程中起到了決定性作用,它抵消了溫室氣體增加導致的ASM增強效應。即北半球人為硫酸鹽氣溶膠排放量的增加可能是導致近80年來ASM減弱的主要因素,與樹輪實際記錄的下降趨勢一致。而此前,在沒有人為氣溶膠排放的歷史時期,PDONAO等其他因素可能對ASM減弱/增強產生影響。 

  預計這條ASM時間序列將在了解季風活動邊緣帶過去氣候變化、研究當前氣候變化檢測和歸因、評估人為強迫和預測未來氣候變化等方面起到重要作用。 

  1.研究區域(ab)及樹輪重建與觀測季風降水對比(1952-2013)。

  2. 過去448年東亞季風活動邊緣帶季風降水序列(a)。1934-2013年季風降水減少趨勢(a中斜線)及顯著性檢驗(b)。 

  3. 兩組耦合氣候模型實驗。無氣溶膠之外的其他所有外部強迫(a)和人為增加氣溶膠后(b)。 

  該成果近期在線發表于《Geophysical Research Letters, Article DOI: 10.1029/2019GL082497》。本研究得到了國家自然科學基金(41630531)、霧霾專項DQGG0104、中國科學院(QYZDJ-SSW-DQC021XDPB05GJHZ1777)、中國科學院地球環境研究所、黃土與第四紀地質國家重點實驗室項目資助。 

  Yu Liu, Wenju Cai, Changfeng Sun, Huiming Song, Kim Cobb, Jianping Li, Steven Leavitt, Lixin Wu, Qiufang Cai, Ruoshi Liu, Benjamin Ng, Paolo Cherubini, Ulf Büentgen, Yi Song, Guojian Wang, Ying Lei, Libin Yan, Qiang Li, Yongyong Ma, Congxi Fang, Junyan Sun, Xuxiang Li, Deliang Chen, and Hans Linderholm. Anthropogenic aerosols cause recent pronounced weakening of Asian Summer Monsoon relative to last four centuries. Geophysical Research Letter, (2019), DOI: 10.1029/2019GL082497, 

 


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