3Ma以来黄土高原朝那黄土-红粘土序列赤铁矿记录及其古气候意义

土壤和前期研究表明黄土-红粘土序列的赤铁矿含量与环境密切相关,对气候的干湿变化非常敏感,气候越湿热,赤铁矿含量越高。本文研究表明黄土-红粘土样品漫反射光谱一阶导数曲线在555~575nm间的峰面积作为赤铁矿指数可以客观有效地指示赤铁矿含量的高低。通过黄土高原朝那剖面红粘土-黄土序列的系统漫反射光谱分析,建立了3Ma以来黄土高原赤铁矿含量变化记录,揭示赤铁矿含量在约2.5Ma,1.5Ma,0.6Ma和0.15Ma显著阶段性减小,指示了黄土高原阶段性变冷干的演化历史。     

极端干旱区黄土土壤容重的测量及其古气候意义

黄土和古土壤的容重,不仅可以反映东亚冬、夏季风强度的变化,而且还是计算粉尘沉积通量的基础,因此,在古气候研究以及亚洲内陆干旱化重建过程中具有重要的意义。目前,黄土土壤容重的研究大都集中在黄土高原地区,而作为黄土高原主要源区的中国西北内陆极端干旱区,关于土壤容重的测量方法以及古气候意义涉及的较少。在前人研究的基础上,提出了适合亚洲内陆极端干旱区黄土容重测量的理想方法,并发现该区的黄土容重值同粒度以及磁化率的变化均呈明显的负相关关系,这与黄土高原有很大的不同。进一步的分析表明,在极端干旱区,黄土容重的变化主要反映了源区干旱程度的变化,季风强度对容重的影响微弱。     

2021年度气象联合基金项目评审简析

2020年,国家自然科学基金委员会和中国气象局签署协议共同出资设立气象联合基金,备受大气科学界的广泛关注。2021年,气象联合基金项目指南首次发布,项目评审顺利完成。气象联合基金共接收申请71项,受理69项,资助14项重点支持项目,资助率20.3%,平均资助强度264.6万元/项,项目年均资助强度（66.2万元/年）超过了地球科学部常规重点项目。为优化组织管理方式,气象联合基金管理委员会特设立学术指导专家组,加强气象联合基金的顶层设计,充分发挥科学家在资助决策和管理工作中的重要作用。针对申请量不均衡、少数申请书科研代表作不实等问题,气象联合基金管理委员会拟通过多种渠道加强政策宣传,提高申请质量,汇聚优势科研力量,助力气象科技事业高质量发展。     

西昆仑山黄土的岩石磁学特征及其磁化率增强机制

成壤过程中形成的细颗粒的软磁性矿物被认为是导致古土壤磁化率增加的主要原因。但近来的研究表明,在一些地区,尤其是靠近沙漠边缘的黄土-古土壤序列,源区对黄土磁化率的影响要远大于成壤作用。因此,有必要对不同地区、不同环境条件下的典型黄土堆积进行详细的岩石磁学研究。日前,我们在西昆仑山北侧钻取了一根长达671m的岩芯,这为研究极端干旱区黄土的岩石磁学性质提供了难得的契机。本文对第一期黄土钻探得到的207m岩芯进行了详细的岩石磁学研究,结果表明: 昆仑山黄土的主要载磁矿物为磁铁矿和磁赤铁矿,同时还含有少量的针铁矿、赤铁矿;  该地区磁化率的变化主要受源区粗颗粒的软磁性矿物含量的影响,成壤作用形成的细颗粒磁性矿物对磁化率的贡献极小;  磁化率、粒度在0.5Ma左右急剧升高和变粗,主要与气候干旱化加剧有关。     

过去千年北大西洋热带气旋生成潜势的模拟研究:基于PMIP3气候模式

本文利用古气候模式比较计划第三阶段（PMIP3）10个耦合模式结果研究了过去千年北大西洋热带气旋生成潜势的空间特征。对于影响热带气旋生成的大尺度环境场而言,模拟结果表明中世纪暖期（950~1200A.D.）热带气旋潜在强度相对于小冰期（1600~1850A.D.）在北大西洋普遍增强,尤其是中纬度地区。中世纪暖期垂直风切变在10°~30°N之间的纬度带显著减小,而对流层中层相对湿度和低层绝对涡度在北大西洋东部增大。基于热带气旋生成潜势指数,中世纪暖期大尺度环境条件有利于热带气旋在北大西洋的生成和发展。同时,中世纪暖期热带气旋高空引导气流为东风异常,有利于热带气旋登陆北美地区。在百年尺度热带气旋气候态的角度,模拟结果与地质证据基本一致。此外,敏感性试验结果表明太阳辐射增加和火山活动减少对中世纪暖期北大西洋热带气旋生成潜势增加均有作用。

     

明末清初华北夏季降水年代际变化的模拟研究

明末清初中国社会动荡加剧, 王朝更迭, 伴随着华北地区较为明显的年代际气候变化。本研究使用CESM-LME(CESM Last Millennium Ensemble)模拟数据, 结合重建证据, 对明末清初华北夏季降水年代际气候变化特征和原因进行了分析。重建证据显示, 1644年华北夏季降水发生由少到多的年代际转变, 中国东部夏季降水呈"南旱北涝"的变化格局。CESM-LME集合试验成员012能够模拟出这样的年代际转变, 但模拟的变化幅度偏弱且转变发生时间略晚。模拟显示, 北太平洋出现类PDO(Pacific Decadal Oscillation, 太平洋年代际振荡)正位相的海温年代际异常, 引起日本海附近低压异常。同时, 热带太平洋呈现类拉尼娜型海温异常, 使得菲律宾以东洋面对流增强、降水增加, 通过北传罗斯贝波激发类东亚-太平洋遥相关, 导致西北太平洋副热带高压增强西伸和日本海附近异常低压的加强。对应于这样的环流异常, 华北有北风异常, 长江以南有南风异常, 华北地区南部水汽辐合增强, 有异常的上升运动, 华北夏季降水年代际增多, 并伴随着东亚副热带西风急流的向南移动。伴随华北夏季降水年代际转变, 华北土地承载力提高, 社会系统逐渐恢复和稳定。     

上新世海道变化对中国气候的影响

气候记录显示晚新生代全球气候在上新世3~4Ma发生明显变化, 这一转变与海道变化触发的全球变冷密切相关。对于这一时期, 以往数值模拟研究较多关注热带海道(中美海道和印尼海道), 而白令海峡打开的气候效应往往被忽略。本文利用挪威地球系统模式, 模拟了白令海峡打开和热带海道关闭／收缩对中国气候的影响。白令海峡和热带海道的变化, 都可以引起全球大部分地区的气候响应; 但白令海峡打开的气候影响主要集中在中高纬地区, 对热带气候的影响并不显著; 而热带海道的变化可以引起全球大范围地区的温度降低, 导致热带太平洋表面温度升高, 使得热带太平洋东西之间的温度梯度加强, 热带太平洋厄尔尼诺-南方涛动年代际变率加强。对于上新世中国区域气候而言, 热带海道的变化比白令海峡打开的作用更加重要, 热带海道关闭/收缩可以引起我国东北和西南地区的气候响应, 而白令海峡打开对我国气候的影响几乎可以忽略。