柴达木盆地东北缘中中新世以来古气候变化

全球变冷、青藏高原隆升以及特提斯洋海退被认为是控制亚洲大陆新生代气候变化的三大因素,然而由于长时间尺度古气候记录的匮乏,对于三者影响的认识并不清晰。柴达木盆地是青藏高原北部最大的一个封闭盆地,发育巨厚且连续的新生代地层,详细记录了周缘山体构造隆升过程和区域气候演化历史。本文通过柴达木盆地东北缘怀头他拉剖面的中中新世-早更新世沉积物气候代用指标碳酸盐、硫酸根和氯离子含量分析,显示该研究区中中新世以来气候变化经历了15.3~13.0Ma相对湿润、13.0~6.6Ma半干旱-半湿润和6.6~1.8Ma干旱的3个演化阶段。结合生物特征和前人研究成果,认为柴达木盆地干旱化历史可能从中中新世13Ma左右开始逐步发展,而真正意义上的干旱化始于6.6Ma以来。全球变冷是控制柴达木盆地干旱气候形成和发展的主导因素,同时青藏高原晚期持续阶段性的强烈隆升起到了催化剂的作用。     

Projections of ocean climate for northwestern Pacific Ocean

The long-term adjustment processes of atmosphere and ocean in response to gradually increased atmospheric CO2 concentration have been analyzed in 70 and 140a integrations with NCAR fully-coupled climate system model (CSM). In these experiments the CO2 concentration has been increased to double and quadruples the initial concentration, respectively. After 70a, at the time of CO2 doubling, the model predicts surface air temperature rises by 1.2 and 1.5K for the globe and the northwestern Pacific Ocean, respectively. The behavior of the quadrupling run is similar: each global and regional mean surface air temperatures increase by 2.8 and 3.0K at the time of CO2 quadrupling. From the experiments, surface air temperature changes in the northwestern Pacific Ocean will be more distinctive compared with the global average, mainly due to exceptionally large warming and sea level change near the entrance of the Kuroshio extension.     

北喀斯喀特边缘IODP 311航次断面的地震结构、天然气水合物含量和滑塌构造

北喀斯喀特活动边缘的增生楔沉积物中含有分布广泛的天然气水合物一直延伸到海底下几百米的深度。为了评估天然气水合物的长期能源潜力和它在全球气候变化及边坡稳定性中的作用,2005年9月IODP311航次建立了一个详细的地质模型来解释水合物的形成与分解以及它与穿过大陆边缘流体流的伴生关系。在考察前,先在大陆坡上进行地震试验以提供支持钻井的地球物理信息。     

澳大利亚季风对日照和植被的敏感性

夏季季风是全球气候体系的一个最有活力的要素。在第四纪年代表上,季风强度的变化取决于：①太阳日照量分布的变化;②海平面和海水表面温度(SST)的冰期-亚冰期循环。澳大利亚季风是亚洲季风的一个温和的成分,它主导着整个澳大利亚北部的水气平衡。目前,北部海岸地区的夏季降雨量超过1000mm,但是向内陆迅速减少至不足300mm。     

气候移民

不管人们在不在意,这样的事实已经逐渐摆在了眼前:整个地球好似"中风",不该干旱的地方干了,原本干旱的地方就更干了;该下雪的地方见不着雪,不该下雪的地方却下得洋洋洒洒铺天盖地;沉睡千年的火山爆发了,海啸地震接踵而来。不可抗拒的自然力量毫无掩饰地向人类控诉着郁积已久的不满,世世代代的气候守则越来越失去它的约束力。2012年3月,太平洋岛国基里巴斯要举国搬迁的消息引起媒体的广泛关注。随着全球气候变暖和海平面上升,     

全球沙漠变化的气候影响

沙漠是重要的地表景观,其变化影响着人们的生产和生活.但是,目前对全球沙漠变化的规律及其气候影响了解有限.本文使用气候再分析数据和遥感产品,分别计算了全球沙漠的面积变化,分析了不同气候因子对沙漠变化的影响,并利用CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project 6)模式结果,估算了未来全球沙漠变化趋势.结果表明,全球沙漠面积约17.64×10⁶km²,占陆地面积的12%;在20世纪80年代末到90年代快速减小,其中主要发生在北非和澳大利亚; 21世纪初沙漠开始缓慢扩张.气候干旱区面积存在年代际波动,各气候区干旱指数(AI)与沙漠面积变化有明显差异.相关性分析表明,降水增加对沙漠面积变化有直接影响;潜在蒸发、温度和湿度与沙漠面积呈明显相关关系,风速变化与沙漠面积的关系存在区域性差异. CMIP6模式结果表明,在ssp245和ssp585情景下, 21世纪全球沙漠都将有不同程度的扩张,其中,亚洲、非洲和澳大利亚沙漠扩张最多,而北非南部沙漠将会缩小、北非沙漠北移.     

3个海洋板块运动加速导致全球地震活动增强

地震是造成人员伤亡和财产损失最多的自然灾害之一.2010年的地震活动引起了人们的普遍关注,很多人在问,全球地震活动增强了吗?地震活动与板块运动有关吗?研究表明,自1994年以来,全球地震活动与以前的18年相比明显增强,特别是自2001年以来的10年中全球地震活动水平有较大增强.自1997以来,3个海洋板块(太平洋、澳大...     

水文模型与陆面模式耦合研究进展

水文模型与陆面模式耦合是目前全球变化研究中的热点问题,如何实现分布式水文模型与陆面过程模式的双向耦合,并将其有机嵌入大气模式中,是未来大气环流模式(GCM)和区域气候模式(RCM)发展和完善的重要目标之一.在简单介绍陆面过程模式和水文模型发展历程的基础上,对水文模型和陆面过程耦合研究的国内外进展进行了综述,指出了模式耦合中存在的共同问题和未来工作的研究要点.最后,探讨了分布式水文模型与陆面模式耦合在全球变化研究框架中的地位与意义,并展望了陆面水文过程发展的主流趋势和研究方向.     

利用大气CO2浓度倍增试验探讨暖干与暖湿

自工业革命以来,大气CO2浓度持续升高;现代观测和未来预估都显示中国气候有变干的趋势。然而,地质重建记录显示,温暖时期往往伴随着湿润的气候条件,与现代观测和未来预估存在明显差别。地质记录反映的是平衡态下的气候,而现代观测或未来预估反映非平衡态下的气候变率。这一古气候与现代气候研究的差别,可能和气候态有关,但目前仍缺少深入研究和合理解释。文章利用挪威地球系统模式NorESM1-F,开展大气CO2浓度倍增的瞬变试验和平衡态试验,并用Sc-PDSI（Self calibrating-Palmer Drought Severity Index）指示非平衡态条件下和平衡态条件下中国的干湿变化。模拟结果表明：随着大气CO2浓度的升高,无论在非平衡态还是平衡态条件下,中国的年均降水量增加;但温度升高的同时潜在蒸散发加剧,使得我国气候整体变干。上述古气候"暖湿"与现代气候"暖干"之间的矛盾,源于二者对干湿定义的差别。古气候记录显示的暖湿,主要反映环境湿度（降水量、土壤湿度、植被量）在温暖的条件下增加;而现代观测显示的暖干,揭示的是中国的气象干旱→降水减去蒸发→在温暖的条件下加剧。     

东亚区域能量和水分循环对我国极端气候影响研究的一些初步进展

介绍了2009年项目"全球变暖背景下东亚能量和水分循环变异及其对我国极端气候的影响"的主要研究目标和内容,着重叙述了项目实施以来的主要科研进展,包括西北敦煌和临泽区陆气交换加强观测试验、我国极端气候的变化分析和模拟研究以及气候预测新方法和新系统的研制等方面.最后概要介绍了项目未来几年的主要研究工作计划.