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东亚夏季风环流对温度变化的不稳定敏感性及成因
作者:程军               发布时间:2019/9/9 8:51:28              浏览量:126

东亚夏季风环流经由其对水汽的输送作用对东亚地区的季风降水及生态环境产生显著的影响。2.1万年以来的东亚夏季风及温度记录表明,两者存在显著的同向演变特征,即增暖时季风环流增强、变冷时季风环流减弱,符合夏季风环流变化的动力学判断。一个有趣的现象是,记录指示的季风环流与温度的变幅比(即季风环流对温度变化的敏感性)在全新世(1.15万年至今)远大于末次冰消期(2.1-1.15万年)。该现象的揭示及成因分析对于理解季风环流在长期气候变化下的演变特征以及在过去东亚区域生态环境演变中的作用至关重要,也对未来季风环流演变的预估有参考价值。

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瞬时古气候模拟的分析表明,季风环流对东亚邻近区域夏季气温变化的敏感性在全新世约为2.0m/s/C,而在冰消期仅为0.4m/s/C,前者为后者的5倍。单强迫实验的进一步分析表明,这种变化的敏感性来源于外强迫的非均匀叠加作用。以岁差变化主导的太阳辐射变化强迫下,该敏感性为0.8m/s/C,而CO2强迫下仅为0.1m/s/C。冰消期两种外强迫同向作用于温度及夏季风,导致一种中等程度的敏感性(0.1<0.4<0.8m/s/C)。而全新世期间两种外强迫的作用反向,夏季气温的变化由太阳辐射变化主导但降幅部分被CO2升高的作用抵消,由于敏感性的差异夏季风环流的减弱并没有显著收到CO2升高的影响,导致该期间出现了“超敏感”的现象(2.0>0.8、0.1m/s/C)。

敏感性量值对外强迫类型的依赖来源于外强迫的季节特征。岁差主导的太阳辐射变化在冬夏季近乎反向,由于海、陆热力学属性的差异,严重减小了海面气温在夏季的变幅,即增加了同时期海陆温差和夏季风环流的变幅,导致其敏感性强。CO2强迫在冬夏季同向演变,因而产生与太阳辐射相反的结果,即弱的敏感性。


文章信息:

Jun Cheng, Wuyang Ma, Zhengyu Liu, Haibin Wu. Varying Sensitivity of East Asia Summer Monsoon Circulation to Temperature Change Since Last Glacial Maximum. GRL, 15(16): 9103-9109 (2019).