中世纪气候异常期和小冰期中国华北与北美西南部年代际干湿变化的关系

百年尺度冷、暖背景下不同区域年代际干湿变化的关系是历史气候变化领域的重大问题之一。本研究利用基于历史文献重建的中国华北干湿指数(Dry-wet index)和基于树轮年表重建的北美西南部帕默尔干旱指数(PDSI),采用100年窗口的滑动相关分析,计算了两地年代际干湿变化的相关关系,对比了中世纪气候异常期(MCA)和小冰期(LIA)两地相关关系的差异,并利用PMIP3和PMIP4共11个模式的过去千年气候变化模拟数据,诊断了其成因。研究发现:1)代用资料展示出MCA期间中国华北与北美西南部年代际干湿变化为正相关(r=0.32,p<0.05),LIA期间则为负相关(r=-0.27,p<0.05);2)GISS-E2-R模式基本再现了代用资料揭示的工业革命前两地干湿变化相关关系的变化特征,尤其是MCA和LIA的差异;3)MCA期间,中国华北与北美西南部年代际干湿变化正相关主要是因两地水汽条件同时匮乏所致,这可能是源于负位相太平洋-北美(PNA)遥相关的影响;LIA期间,中国华北与北美西南部年代际干湿变化负相关主要是因中国华北水汽匮乏,而北美西南部水汽充沛所致,这可能是源于负位相北太平洋涛动(NPO)遥相关的影响。上述结果为深入辨识百年尺度冷、暖背景下中国华北与北美西南部年代际干湿变化之间的关系提供了新证据,为预估未来全球升温情景下中国或北美年代际干湿特征提供预警信号。

海洋对干旱半干旱区气候变化的影响

干旱半干旱区约占全球陆地总面积的41%,由于增温显著、降水稀少,导致生态脆弱、生存环境恶化,对全球气候变化的响应相对敏感.海洋作为地球气候系统的重要调节器,在干旱半干旱区气候变化过程中发挥着至关重要的作用;尤其在现代气候变化,海洋活动对干旱半干旱区气候变率的影响不可忽视.文章回顾了近百年干旱半干旱地区的气候变化特征,总结了海洋活动对其变化影响的研究进展,重点归纳了太平洋年代际振荡(PDO)、大西洋多年代际振荡(AMO)以及El Ni?o和La Ni?a等对干旱半干旱地区气候变化的影响;概述了不同海洋振荡因子协同影响干旱半干旱气候变化的机制.研究表明:全球干旱半干旱区在近百年来表现出显著的强化增温现象,呈现出明显的年代际干湿变化特征;该变化特征与海洋年代际尺度振荡因子有密切关系,由于海洋振荡因子的不同位相组合显著改变海陆热力差,进而影响西风急流、行星波及阻塞频率,导致干旱半干旱区温度及干湿特征发生改变.随着干旱半干旱地区气候变化的加剧,未来的海洋活动变化对其影响将出现新的特征,这将增加干旱半干旱地区未来气候变化的不确定性,加剧干旱半干旱区对全球气候的影响.