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NC:植被反馈导致全新世北方生态环境对东亚夏季风降水的滞后响应
作者:程军               发布时间:2021/03/21 08:52:50              浏览量:

东亚夏季风在过去演变行为的明确是认知气候变化下东亚夏季风响应机制及其生态、环境影响的基础,其结果能够为当前增暖下东亚夏季风在未来演变的预估提供事实依据和理论支持。距今约1万至5千年前阶段的全新世暖期期间,古季风代用资料一致指出东亚夏季风增强,但是对最强时间的指示在代用资料间存在系统性的差异,导致在该阶段东亚夏季风如何演变的问题存在持续多年的争议。

基于再现过去2万1千年全球气候/生态/环境演变的瞬时模拟结果(TraCE21)与古季风代用资料的对比研究发现,全新世时期北方生态环境的演变滞后东亚夏季风约3至4千年,东亚夏季风持续减弱,但北方生态环境先改善后恶化。基于TraCE21模拟的分析和敏感性试验的开展发现,早至中全新世季风降水减少背景下北方生态环境改善的主导因素是冬季升温所导致的植被改善及其对土壤水平衡的影响。

图1. 全新世东亚夏季风及北方生态环境演变的模拟与记录对比

该研究所得到的认识弥合了古季风记录对全新世东亚夏季风演变特征的争议,明确辨析了古季风记录的气候学意义,破除了古气候学上北方降水、植被、土壤湿度必然同步演变的认识。同时,该研究强调了植被反馈在北方这种半干旱气候区生态环境演变中的作用,也为重新认识“季风演变滞后太阳辐射约3千年”的传统结论提供了一个否定性的个例。

该研究的完成得益于古气候模拟(我院程军副教授、美国俄亥俄州立大学刘征宇教授)、古气候记录(中科院地质所吴海斌研究员)及生态模拟(我院陈海山教授)团队间的紧密合作,同时得到南京大学地理与海洋科学学院(鹿化煜教授、赵成教授)和大气科学学院(胡海波副教授)的支持,其结果以“Vegetation feedback causes delayed ecosystem response to East Asian Summer Monsoon Rainfall during the Holocene”为题于3月23日发表在国际刊物《Nature Communications》。

论文信息:

Jun Cheng*, Haibin Wu*, Zhengyu Liu*, Peng Gu, Jingjing Wang, Cheng Zhao, Qin Li, Haishan Chen, Huayu Lu, Haibo Hu, Yu Gao, Miao Yu & Yaoming Song, 2021: Vegetation feedback causes delayed ecosystem response to East Asian Summer Monsoon Rainfall during the Holocene. Nature Communications, https://doi.org/10.1038/s41467-021-22087-2