物院聞新宇、劉征宇等關于季風變化的研究成果發表在“自然.通訊”

beat365大氣與海洋科學系聞新宇、劉征宇教授及其合作者的研究成果“Correlation and anti-correlation of the East Asian summer and winter monsoons during the last 21,000 years”近日發表在Nature Communications。他們使用先進的氣候模式，系統地研究了古氣候學界的一個經典問題：東亞冬季風與夏季風之間的相互關系。他們的研究結果澄清了長期以來在該問題上的不同認知，為近21,000年以來的東亞季風變化研究提供了模拟證據，并為預估未來全球變暖背景下的東亞季風變化提供了科學依據。

中國氣候主要受季風系統影響。在經典氣候學中，人們通常認為東亞夏季風與冬季風彼此呈負的相關關系，即夏季風強時冬季風弱，反之亦然。長期以來，這一未經充分證實的先驗假設關系一直被用來解釋東亞現代氣候變化和古氣候演化的諸多問題。近年來，随着幾個“違反常識”的新觀測證據的出現，氣候學界迫切需要重新審視這一經典氣候問題：東亞夏季風和冬季風真的是負相關嗎？聞新宇、劉征宇及其合作者使用氣候模式對末次冰盛期（約21,000年前）以來的氣候演化進行全強迫連續模拟，再輔以4個單強迫敏感性試驗（軌道強迫、淡水通量強迫、陸地冰蓋強迫、和溫室氣體強迫）進行比對，從模拟試驗的角度給出了到目前為止對這一問題最為完整的回答。他們的結果表明：東亞季風主要在兩種不同的物理機制作用下得演化：1）在軌道尺度上（萬年時間尺度），歲差強迫是主要因素，冬季風和夏季風呈正相關，即冬、夏季風同時變強（中國東部冬冷夏熱，夏季降水偏多）或同事變弱（中國東部冬暖夏涼，夏季降水偏少），具體而言在早、中全新世時期，冬、夏季風同強，而在冰消期和全新世後期，冬、夏季風同弱；2）在冰消期快變的事件尺度上（千年尺度），北大西洋淡水通量是主要強迫，冬季風和夏季風呈現反向變化，每當一次北大西洋淡水注入後，冬季風加強，夏季風減弱，這在H1-BA-YD時期特别清楚。除此之外，東亞季風對陸地冰蓋和溫室氣體強迫也有所反應，但處于次要地位。

總之，基于超長時間連續模拟試驗的結果，聞新宇等認為冬季風和夏季風本質上并沒有内在、必然的聯系，隻是在不同時間尺度上各自對多種外強迫有不同的響應機理而已。這一結論有助于增進人們對未來氣候變化、特别是東亞季風的理解，有助于澄清古氣候領域長久以來錯誤地使用“冬、夏季風反向變化”這一基本的假設；為東亞季風的超長時期變化研究提供了一個獨立于重建資料、時空連續的參考表準。

論文全文：http://www.nature.com/ncomms/2016/160622/ncomms11999/full/ncomms11999.html