末次盛冰期（Last Glacial Maximum, LGM）是距今最近的干、冷的冰期气候时期，是历次国际古气候模拟比较计划（PMIP）指定的模拟研究时期之一。末次盛冰期干冷气候特征是多种强迫共同作用的结果,主要包括大气中低温室气体浓度、大范围的大陆冰盖、海陆分布差异、地球轨道参数、大气气溶胶等因素的影响。然而目前尚不清楚各个强迫因子的对全球温度变化的定量贡献如何、对降水空间分布变化的贡献如何、对全球季风降水影响如何。我院教师曹剑博士、王斌教授等利用南京信息工程大学地球系统模式通过一系列的敏感性试验，揭示了温室气体、大陆冰盖、海陆分布差异和地球轨道参数对干冷气候形成和对全球季风降水效率的影响。这些研究成果在Climate Dynamics和Journal of Climate期刊上发表。

研究表明全球温度变化主要受温室气体和大陆冰盖主导。其中温室气体是导致末次盛冰期热带降温的主要原因，而大陆冰盖是引起北半球中高纬度降温和南北半球温差的主要因子。末次盛冰期热带降水空间分布的变化主要受海陆分布和温室气体强迫的影响，二者通过改变Hadley环流调制热带降水空间分布。而北半球高纬度降水的空间分布主要受大陆冰盖控制。地球轨道参数对末次盛冰期温度和降水变化影响很小（如图）。研究还指出了海陆分布强迫对全球降水的敏感度有重要贡献。

末次盛冰期季风降水的在南北半球上巨大差异，这主要是由于大陆冰盖引起的。它不仅在热力上降低大气中水汽含量，而且在动力上海气相互作用减弱北半球季风环流。进一步研究指出了温室气体、大陆冰盖和海陆分布在改变季风降水效率上有很大差异，这些差异主要是由于不同强迫所引起的全球海温空间分布存在明显不同，驱动的大气环流形势差异导致了季风降水效率的差异。

Figure 1 Spatial maps of mean annual precipitation (mm day-1) and 850hPa winds (m s-1) differences relative to the PI control run for the LGM (a), EO (b), GHG(c), IS_LSC(d), IS(e) and LSC(f) experiments, respectively. Only value that are statistically significant at 5% confidence level based on the two-sided Student’s t-test are shown. The grids with elevations higher than 1500 m are ignored.

Figure 2 Moisture process (unit: mm day-1) responsible for the NH summer monsoon precipitation (unit: mm day-1) change in the GHG, IS, and LSC experiment. (a) The decomposition of precipitation changes into moisture advection terms (Adv), moisture convergence terms (Con), and surface evaporation terms (Evap). (b) The decomposition of moisture convergence into monsoon circulation change (Dyn), moisture change (Therm) and the nonlinear product (Nonlinear) of the two changes.

论文信息：

Cao, J., B. Wang, and J. Liu, 2019: Attribution of the Last Glacial Maximum climate formation. Climate Dyn., 53, 1661–1679, https://doi.org/10.1007/S00382-019-04711-6.

Cao, J., B. Wang, & L. Ma, 2019: Attribution of global monsoon response to the last glacial maximum forcings. Journal of Climate, 32(19), 6589–6605. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-18-0871.1