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地质地球所揭示中全新世以来东亚冬季风减弱与ENSO事件的相关关系

2019-08-08     来源:中国科学院

  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。

  中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室博士伍婧等利用东北地区大兴安岭中部月亮湖10.8 ka以来的孢粉数据重建了全新世以来东亚冬季风强度变化,通过与El Nino记录的相关系数计算、小波分析和带通滤波揭示了ENSO与东亚冬季风在百年-千年尺度上的相关关系。结果表明:

  16 ka以来月亮湖落叶栎(Quercus)和松属(Pinus)花粉百分比含量的增加,指示了东北地区经历了中全新世的气候转型之后,暖冬发生频率增加,东亚冬季风减弱(图1)。

  26 ka以来东亚冬季风的减弱受北半球冬季太阳辐射和西太平洋海表温度的影响,并与El Nino事件的发生频率有很强的相关性(图1)。

  3)在百年/千年时间尺度上,6 ka以后大兴安岭地区暖冬事件和El Nino事件均表现出明显的~500年周期,受控于太阳活动的变化(图2)。 

  综上所述,太阳活动的变化导致了中全新世的气候转型,其影响被ENSO过程放大,进而造成中全新世之后东亚冬季风强度的减弱,最终导致了我国东北大兴安岭地区的植被变化。

  研究成果发表于JGR: Atmospheres

    论文链接

  

  月亮湖花粉记录与45°N冬季太阳辐射、2El Nino记录以及西太平洋热带海表温度的比较。(a)月亮湖的Pinus(红)和Quercus(绿)的花粉百分比含量(指示冬季风强度)和来自45°N冬季太阳辐射(黑);(bLaguna Pallcacocha湖泊沉积物和Northern Line群岛珊瑚化石的El Nino记录(紫和浅蓝);(c)热带西太平洋有孔虫的海表温度记录(深蓝)

 

  月亮湖花粉记录和ENSO的小波分析和带通滤波。(a-d)月亮湖的Pinus%)和Quercus%)的小波分析和带通滤波结果;(e、fLaguna PallcacochaEl Nino记录的小波分析和带通滤波结果;红线是根据δ14C残差计算的带通滤波结果,指示了太阳活动变化

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文章关键字: 东亚  地质  冬季

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