中国南方降水δ^(18)O年际变化响应ENSO机理的再分析

中国南方石笋δ^(18)O记录已成为重建过去季风变化历史的重要载体,然而对石笋δ^(18)O记录的气候解译目前仍存在争议。本文基于模拟数据和气象观测数据建立了1979-2016年中国南方16个主要城市的降水δ^(18)O年际变化序列,并利用主成分分析方法提取了这些δ^(18)O序列的第一主成分。该主成分序列与海洋尼诺指数总体上呈现出显著正相关,表明厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)对中国南方降水δ^(18)O年际变化具有显著影响。进一步分析表明,ENSO主要通过控制孟加拉湾和南海等水汽上游地区对流强度和西太平洋副热带高压强度来对中国南方降水δ^(18)O施加影响,但水汽上游地区对流强度的作用可能更强。此外,降水δ^(18)O与ENSO在不同时段的相关性并非稳定,这可能影响石笋δ^(18)O对ENSO历史重建的准确性。

重庆市沙坪坝区1951—2020年降水分析

基于重庆沙坪坝区1951—2020年的降水数据,利用Mann-Kendall突变检验、集合经验模态分解和重标极差分析等方法研究了该区域降水特征和未来降水趋势。结果表明,除了秋季,沙坪坝区在1951—2020年的年降水量和春季、夏季、冬季降水量均呈现增多的趋势。此外,沙坪坝区在研究时段的年降水日数呈现出减少的趋势,而年大雨日数和暴雨日数呈现出增多的趋势。其中,年降水日数在1982年出现突变,年大雨日数在2017年出现突变。对年降水量进行周期分解发现,2~7年的周期方差贡献率最大,这与ENSO事件发生的周期类似,表明沙坪坝区的年降水量周期变化可能与ENSO事件有关。基于重标极差分析计算的Hurst指数结果显示,沙坪坝区年降水量和四季降水量在未来可能呈现出减少的趋势。

倒数第三次冰期冰量和太阳辐射对中国东部水文气候的影响

由于缺乏可靠的降水记录,东亚季风区轨道尺度降水变化仍存在争议.本研究提供了中国东部葫芦洞一支230Th定年石笋的多指标(δ18O、δ13C、Sr/Ca和Mg/Ca)记录.该记录重建了340~261kyr BP区域水文气候历史,大致覆盖了倒数第三次冰期.δ18O记录主要受控于岁差周期,表明东亚夏季风在轨道尺度上响应于北半球夏季太阳辐射变化.δ13C、Sr/Ca和Mg/Ca之间存在显著的相关性,表明它们受共同的影响因子控制,即局地水文变化.因此它们的第一主成分可以作为反映区域降水变化的代用指标.这一综合记录与黄土高原降水记录具有显著的相似性,即在倒数第三冰期季风降水逐渐减少,与全球冰量的变化趋势一致.叠加在此长期趋势上,三个湿润时期响应于高太阳辐射,表明东亚夏季风降水受全球冰量和北半球夏季太阳辐射的综合影响.冰盖扩张和太阳辐射降低导致经向温度梯度提高和西风带的南移,从而缩短了梅雨和夏季降雨持续时间.降水重建与石笋δ18O记录的差异表明,后者主要反映与季风环流相联系的东亚夏季风总体强度,但不直接反映洞穴地点的降水量变化.