来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/5/30 21:24:19
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刘禹等在中太平洋厄尔尼诺研究中获重要进展

 

以中国科学院地球环境研究所刘禹研究员为首的国际团队经过10年的潜心研究,在中太平洋(Niño 4区)厄尔尼诺研究方面取得重要进展。获得了目前全球最长的年分辨率的818年中太海表温度(SST)变化序列,它对分析未来热带太平洋气候变化趋势及其全球影响具有重要意义。研究发现,过去800多年中,最近20余年Niño 4区SST显著升高、变率增加、ENSO活动加剧。研究成果以Article形式于2017年5月30日发表在国际著名刊物Nature Communications上。

热带太平洋地区的海表温度异常会严重影响全球大气环流,在年际和年代际尺度上对全球气候变化有直接影响。大量研究表明,热带太平洋存在东部型(东太)和中部型(中太)两种不同类型的厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)现象,他们分别以热带太平洋东部和中部地区SST异常变化为主要特征。利用观测资料和气候模型在热带太平洋地区开展了大量的研究工作,但是长时间序列的ENSO重建主要集中在东太地区。越来越多的证据表明,随着人类活动导致的全球增温,中太厄尔尼诺事件日益频繁,对全球气温和降水产生重要影响。目前,人们对中太厄尔尼诺事件变强的原因仍然知之甚少,迫切需要了解中太ENSO的变化历史及规律。

树木年轮具有分辨率高,定年准确,样本易得等特点,因此被广泛的应用到过去气候变化研究中,更是过去千年北半球及全球温度变化重建的主要依据。树木年轮中的稳定氧同位素(δ18O)继承了大气降水的δ18O,适合来研究区域水汽循环规律和机制。为了研究中太ENSO变化,中国科学院地球环境研究所树轮实验室联合国内外10余家单位,选择台湾大雪山生长的红桧为研究对象,建立了过去818年的年分辨率树轮δ18O年表,并成功利用这条年表重建了中太地区1190-2007年的SST变化历史。

研究人员发现,公元1651年发生过一次超强厄尔尼诺事件,南美的历史文献和热带太平洋的珊瑚对这次事件也有记录。在1790-1950年期间,有一个明显的低温时段,而1950年之后SST显著升高,是整个重建序列温度最高的时期。这个升温现象在Maiana和Palmyra的珊瑚δ18O序列中(均反映了SST变化并代表ENSO变化历史)也有明显表现,这与人类活动导致的全球升温现象十分一致。

这项研究也警示:中太平洋厄尔尼诺增强事件在21世纪的头20年可能会一直持续下去。中太平洋厄尔尼诺极端事件在对全球气候的影响方面是否会继续占主导地位?值得继续研究。

这项研究得到中国科学院地球科学前沿重点项目和国家自然科学基金等项目资助。

 
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