1994年6月东亚季风异常的数值模拟

用MM5区域气候模式对1994年6月东亚季风进行了数值模拟。模式模拟的月平均环流和降水与实况相接近。1994年6月东亚季风活动十分异常,中国东南部的西南季风、西太平洋副热带高压、南亚高压都出现了两次突变性的北跳,对此模式均做出了较好的模拟     

1994年6月东亚季风异常的数值模拟

用ＭＭ５区域气候模式对１９９４年６月东亚季风进行了数值模拟。模式模拟的月平均环流和降水与实况相接近。１９９４年６月东亚季风活动十分异常,中国东南部的西南季风,西太平洋副热带高压,南亚高压出现了两次突变性的北跳,对此模式均做出阵产好的模拟。     

中全新世以来南黄海岩心记录的沉积环境演变对东亚季风的响应

对南黄海中部泥质沉积区中心位置的Z1钻孔进行了AMS14C年龄、粒度和TOC/TN分析,综合指标结果揭示了中晚全新世以来南黄海区域的沉积环境演化。自6 094 a BP以来,沉积速率、平均粒径和TOC/TN整体趋势的减少指示,研究区陆源物质输入的减少与东亚冬/夏季风的减弱有关。根据粒度参数和TOC/TN变化将研究区沉积环境演化分成3个阶段:①6.1~5.4 ka BP时沉积物粒度最粗,TOC/TN值较高,这与该阶段东亚冬季风的强盛且稳定和黄海暖流的形成初期较弱有关;②5.4~3.9 ka BP时沉积物粒度减小但波动幅度较大,TOC/TN值呈减小趋势,此阶段东亚冬季风减弱但波动剧烈;③3.9~0 ka BP时沉积物粒度较细且相对稳定,TOC/TN增加直至趋于稳定,该阶段冬季风减至最弱且趋于稳定。另外岩心记录的6.0、5.3、4.6、4.0和3.4 ka BP沉积物粒度明显较粗、TOC/TN值较大与东亚冬季风增强、海区温度较低有关;6.1~5.7 ka BP的高速沉积与冬季风强盛有关;2.8~1.9 ka BP的高速沉积则与黄海沿岸流和黄海暖流共同作用形成的南黄海中部气旋式冷涡的加强稳固有关。     

东亚季风的时间变化及其预报探讨

利用全球降水气候学计划(Global Precipitation Climato1ogyt rlBpercdi tion.NCEP-2).结合东和美国环境预报中心再分析资料(National Centers for Environmental PTedic1on, 水-和年后亦亚季风指数、多变量经验正交函数展开分析(MV-EOF)等方法探讨了东亚季F风的李卫父化个手你记化。结果表明:东亚季风存在明显年周期变化,夏季风盛行于5-9月,在8月达到最大值,冬季风则在1月最强;东亚夏季风指数的年际变化与东亚地区夏季降雨有着密切关系。最后运用基于MV-EOF分析方法的Markov统计预报模型预报了1998年夏季降水异常,其结果与观测值较符,说明其具有较好的实用价值。     

东亚季风过渡带降水变化特征及物理机制研究进展

东亚季风过渡带地处东亚夏季风北边缘附近,是典型的生态脆弱区与气候敏感带。东亚季风过渡带降水变化同时与东亚夏季风和中高纬西风带环流系统的变化密切关联,变异机理与典型季风区和干旱区降水有较大差别。目前专门针对东亚季风过渡带降水变异机理的研究还比较少。 此文从东亚季风过渡带夏季降水的年际、年代际变化特征和物理机制出发,分别回顾热带关键区的海温异常和中高纬环流系统等对东亚季风过渡带夏季降水年际变化的影响,以及太平洋年代际振荡、大西洋多年代际振荡与气候系统外强迫对东亚季风过渡带降水年代际变化的贡献。最后, 在进展回顾的基础上,展望定量区分外强迫和内部变率对东亚季风过渡带降水年代际变化的相对贡献等未来需进一步开展的研究方向。     

东海冷涡对东亚季风年代际变化

利用CORA、COADS和SODA 等高分辨率的海洋和大气再分析资料及区域海洋模式(ROMS), 研究了东海冷涡对1976/1977 年前后东亚季风年代际跃变(减弱)的响应。结果表明: (1)1976/1977年前后东亚季风跃变后, 夏季东海冷涡明显增强, 主要表现为冷涡的温度显著降低, 而冬季东海冷涡有所变弱但其温度上升不明显; (2)东亚冬季风跃变后, 济州岛西南侧的黄海暖流减弱, 冷涡区出现一个反气旋式环流异常, 这有利于冬季东海冷涡的减弱; (3)东亚夏季风跃变后, 台湾暖流外海侧分支及济州岛西南侧的黄海暖流分支增强, 使得冷涡区的气旋性环流变强, 这有利于夏季东海冷涡的加强。数值试验的结果表明, 东亚冬、夏季风的跃变在东中国海引起了不同的中尺度海洋环流异常, 从而导致东海冷涡对东亚冬、夏季风的跃变产生不同的响应。     

南海季风研究的近况

20 0 1年 4月在中国上海召开了南海季风试验国际学术会议 ,1 0多个合作国家、地区参加了会议 ,并出版了会议预印 (摘要 )文集。同年4月广州中山大学大气科学系与澳门特别行政区气象局合作出版了亚洲季风图集 (共 3 1 8页 ) [1] 。有关南海季风试验 (见图 1、2 )期间的丰富、宝贵资料以及取得的一些新的研究成果 ,在《中国四大气象科学研究进展》的南海季风试验部分中已列出新的研究成果共 5点[2 ] 。本文主要依据这些文献材料 ,并结合有关季风的基础问题和热点问题 ,作简单概括综述。亚洲季风存在着 3个子系统 ,即南亚 (或印度 )季风、东亚 …     

东亚季风边缘区气候代用指标的分形比较及其意义

利用R/S分析东亚季风边缘区祁连山教德冰心、树木车轮、黄土磁化率、CaCO3含量曲线,得到其分维值分别为1．29、1．30、1．19和1．15,证实近百万年来东亚率风演变的特征是长期持续的,即季风边缘区具有干净化趋势,且旱化趋势的成分更为明显。其中,冰心δ18O比率、年轮指数的分维数与乌鞘岭年平均温度记录的分维值1．25接近,黄土磁化率和CaCO3含量的分维数与年降水量记录的分维值1．19一致。虽然这些气候指标是用不同物理单位测量并在不同时间尺度记录的,但分形分析可对它们进行数学比较,从而揭示出不同信息源所包含的气候意义。     

东亚大汇聚与中—新生代地球表层系统演变

东亚长期处于古亚洲洋、特提斯洋和古太平洋三大构造域的大汇聚构造背景之下。印支运动后,东亚东缘形成了统一的被动大陆边缘,随着晚三叠世古太平洋板块俯冲的启动,东亚东缘的被动大陆边缘转化为主动大陆边缘,发育了与俯冲相关的蛇绿岩、Ⅰ型花岗岩。晚三叠世—中侏罗世,古太平洋俯冲带持续向西迁移,板块俯冲产生的挤压应力影响到了东亚内部,发生广泛构造变形,构造体制从受E—W向特提斯构造域和古亚洲洋构造域控制逐渐向受NE向的古太平洋构造域控制转变。晚侏罗世—早白垩世早期(160~135 Ma),古太平洋板块继续西进,东亚被挤压-走滑的应力场控制,安第斯型主动大陆边缘和华北东部高原最终形成,发育少量的埃达克岩。早白垩世晚期(135~90 Ma),古太平洋俯冲带向东后撤,东亚陆缘由挤压-走滑应力场转变为拉张-走滑应力场,安第斯型大陆边缘被破坏,华北东部高原开始垮塌,伴随大量的埃达克岩、变质核杂岩的出现。在晚白垩世,随着俯冲带的后撤,东亚内部伸展作用减弱。新生代东亚发生了巨型的地形倒转,印度板块与欧亚板块碰撞最终导致中国西部的青藏高原隆升,相反,中国东部渤海湾盆地和海区的盆地群形成;构造-盆地-岩浆带体现出自西向东迁移的特征,盆地群起始时代主要在古近纪,形成了新生代西高东低的台阶式地貌格局。在新近纪盆地群由断陷转为快速拗陷,同时东亚内部的伸展构造主要受青藏高原隆起制约。     

青藏高原的地貌演化与亚洲季风

青藏高原在新生代由于印度板块和欧亚板块的碰撞而发生三次上升和两次夷平,因而分别形成高低两级夷平面。较低夷平面形成于新第三纪,结束于３．６ＭａＢ．Ｐ．,其上常有红色风化壳保存,表明形成于气候温暖的低地环境,海拔不超过１０００ｍ。从３．６ＭａＢ．Ｐ．开始相继发生三次构造运动,分别命名为青藏运动、昆仑－黄河以及共和运动。青藏运动Ｂ幕黄土开始堆积,高原达到２０００ｍ,冬季风稳定出现,昆仑－黄河运动使高原多     

倒数第二次冰期晚期东亚季风气候演变的石笋δ18O记录

基于南京洞穴2支石笋的11个230Th年龄、658个氧碳同位素分析数据,建立了倒数第二次冰期晚期(155-128 kaBP)东亚季风高分辨率的气候演化序列。在岁差尺度上,石笋δ18O记录与65°N夏季太阳辐射量曲线变化基本一致,说明北纬夏季太阳辐射对该地区气候演变起宏观调控作用。石笋δ18O变化曲线千年尺度上显示了8个明显的峰谷变化,δ18O值平均变幅约为1.5‰,平均频率在2 ka左右,十分类似于末次冰期东亚季风Dans-gaard-Oeschger旋回,说明东亚季风气候在末次冰期的千年级不稳定波动也可能存在于更久远的冰期过程中,冰期气候的不稳定性很可能是第四纪冰盖、大尺度海洋/大气环流共同作用的结果。     

近2 000年来东亚夏季风石笋记录及与历史变迁的关系

基于湖北神农架犀牛洞石笋(SN)21个230Th年龄及486个δ18O数据,建立了近2 000年来平均分辨率4~5 a的δ18O时间序列。该记录显示,近两千多年来东亚夏季风强度总体呈逐步减弱趋势,并叠加数次数十年到百年尺度的振荡旋回,中世纪暖期及小冰期显示独特特征。石笋δ18O曲线与北半球(33°N)太阳辐射曲线一致,揭示了近2 000 a来亚洲季风变化主要受控于太阳辐射的变化。通过与历史气候记录对比发现,汉朝和唐朝对应δ18O偏负即相对稳定的气候阶段,而三国、两晋、南北朝、宋朝及明朝均对应于正偏且波动较大的δ18O值,存在旱涝灾害频繁交替现象,说明朝代的兴衰更替在一定程度上和气候变化存在某种联系。     

东海北部泥质区敏感粒度组分对东亚季风演变的响应

运用粒级-标准偏差方法对FJ04孔146 cm以上部分进行敏感粒度组分分析与提取,证明选取的敏感粒度组分是本区重要的环境替代性指标,其平均粒径的变化可以用来指示东亚季风的强弱.获得了东海北部泥质区3 kaBP以来东亚冬季风强度的演化过程,结果表明东亚季风经历了两个主要的演变阶段:①3～1.15 kaBP为东亚冬季风较弱,中等程度波动阶段,期间也存在几次冬季风加强期;②1.15 kaBP到现代为东亚冬季风强盛、高频率波动阶段.1.15 kaBP是一个明显的转折点,此外,3 kaBP来敏感粒度组分平均粒级的变化还记录了11次冬季风增强事件,与全球其他地区的气候记录具有极好的对应关系,但在不同的地区的响应程度不同,说明气候变化存在全球一致性和区域响应的特殊性.     

从东亚大陆中、新生代的运动探讨南海的形成演化

根据古地磁、古生物地理和地质构造分析，东亚大陆在中生代中晚期至新生代初期大幅度向南运动；新生代中晚期以来大幅度向北运动。运动学模式发生巨大转变的时期，大致在始新世与渐新世之间，这与全球运动学和动力学发生的重大改组的时间相一致。由此提出大陆后退这一新的南海形成演化的运动学模式。     

有孔虫初房特征变化在珠江三角洲晚全新世东亚夏季风降雨研究中的应用

研究中国降雨格局变化对理解东亚夏季风演化意义重大。本文分析了珠江三角洲柱状样ZJK03-Z中浅水底栖有孔虫常见种Rotalidium annectens的平均初房大小、微球型/显球型比值和壳体δ18O值,以及底栖有孔虫组合中瓷质壳的百分含量,探讨它们对由夏季风降雨引起的河口水体盐度变化的响应,得到了珠江三角洲3114—1260a BP季风降雨的强度变化,识别出了这期间14次季风降雨减少的偏干期。与南美洲Cariaco海盆的钛含量记录对比,二者一致的结果表明,珠江三角洲晚全新世的东亚夏季风降雨与热带辐合带(ITCZ)的南北移动密切相关:夏季风降雨减少,对应于ITCZ纬度位置的南移。     

高原泥炭记录揭示的全新世季风快速变化

利用青藏高原东北缘的泥炭沉积记录,重建了该地区全新世冬、夏季风快速波动历史,清晰地识别出9次可与北大西洋浮冰碎屑事件及低纬海面降温事件相对比的气候干冷事件。总有机碳含量频谱分析揭示的1 428、512、255、217 a气候准周期,表明中纬度地区百年至千年尺度气候韵律的存在,全新世气候快速变化具有全球性。     

临夏盆地王家山剖面沉积物地球化学元素特征与季风演化

位于青藏高原东北边缘临夏盆地王家山剖面（上新统以上段）的沉积物地化元素含量波动特征表明，上新世气候频繁、剧烈和大幅度波动体现了上新世气候演化的过渡性特征，与第四纪早期相对稳定的湖相沉积地球化学元素的波动明显不同。这种差异的产生具有深刻的环境及构造背景，一定程度上反映了亚洲季风从上新世开始不稳定过渡到第四纪早期相对稳定的动态过程，与青藏高原隆升有密切的内在关系。