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科研成果
小冰期冬季偏暖”的意外发现
2021-04-08 10:03:52 来源:中科院青藏所 作者: 【 】 浏览:79次 评论:0

  喀喇昆仑山区冰川的异常现象如稳定或前进(Karakoram Anomaly),是近十余年来冰川学和气候学共同关注的前沿和热点问题。由于冰川响应气候的滞后时间可达几十甚至上百年,揭示这一异常现象的原因和发生机制,首先需要有长期的气候资料。目前,这一地区仅有近五六十年的降水观测数据,尚难以达到冰川滞后期的长度。

  为了获取长期的冬季降水量变化信息,中科院青藏高原所生态系统格局与过程团队、高寒生态重点实验室、青藏高原地球科学卓越创新中心朱海峰研究员在巴基斯坦喀喇昆仑山地区(图1)开展树轮早材氧同位素研究。该研究拟基于树轮氧同位素降水量效应,通过树轮早材氧同位素分离得到冬季降水量信息。

  但是,研究结果却出乎研究人员的预期:(1)树轮早材氧同位素结果反映的并非冬季降雨量,而主要是冬季(1-5月)温度(图2a)。(2)喀喇昆仑山区20世纪的冬天并非最暖,在小冰期1650-1750年间,冬季温度比20世纪高出约0.94℃(图2b),异于古气候学研究中“小冰期偏冷”的常规认识。(3小冰期冬季偏暖并非喀喇昆仑山区的孤立现象。古里雅冰芯和阿拉斯加冰芯氧同位素等记录表明,这一现象同样存在于高原西部、北美北部(图3),北极极涡变浅和东移可能与遥远的空间一致特征对应(图4)。

  研究结果进一步表明,(1)前期发表在Nature的喀喇昆仑山区千年降水量变化序列(Treydte et al., 2006),其低频变化可能不是降水而是冬季温度。(2)开展更多的冬季长期气候变率研究很有必要,有待进一步揭示北极地区与第三极地区的大气环流联系。

  该研究成果近期在Climate Dynamics发表。

  文章全文链接如下:https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-021-05736-6

(生态系统格局与过程团队供稿)

图1 研究区(Bargrot)地图

图2 (a)冬季(1-5月)温度重建(红线)和实测(蓝色)对比;(b)冬季温度重建序列(1627-2013,红线)。其中蓝线表示实测的温度序列,阴影为95%的置信区间

图3 “小冰期暖和”的其他证据

(a)与西昆仑山古里雅冰芯氧同位素序列的对比;(b)与南美阿拉斯加冰芯氧同位素的对比;(c)与南美魁北克地区冰桥形成频数的对比。其中,红线表示重建冬季温度序列的41年样条函数结果,蓝色线条或柱子表示其他序列结果。

图4(a)1948-2019年期间冬季温度高5年 (2007, 2004, 2010, 2009,2006) 与冬季温度最低5年(1957, 1975, 1968, 1991,1967)温度差异;(b) 极端冷暖年份位势高度差值


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