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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

  東亞冬季風是北半球冬季最活躍、最強大的大氣環流系統,其帶來的寒潮和大雪會給受控區域帶來巨大的環境、社會和經濟影響。ENSO是熱帶太平洋重要的海-氣相互作用,在年際-年代際時間尺度上顯著影響東亞冬季風的強度。厄爾尼諾(El Nino)年東亞冬季風強度減弱;反之,拉尼娜(La Nina)年冬季風增強。但是,對于百年-千年尺度上ENSO與東亞冬季風相關關系的研究較少。

  中科院地質與地球物理研究所新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以來月亮湖落葉櫟(Quercus)和松屬(Pinus)花粉百分比含量的增加,指示了東北地區經歷了中全新世的氣候轉型之后,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,并與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以后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湖泊沉積物和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,進而造成中全新世之后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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