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基于中等复杂地球系统模式的全新世气候突变事件模拟试验
  • ISSN号:1001-7410
  • 期刊名称:《第四纪研究》
  • 时间:0
  • 分类:P467[天文地球—大气科学及气象学] P468[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]南京大学大气科学系,南京210093
  • 相关基金:中国气象局气候变化专项项目(批准号:CCSF2007-40)、国家自然科学基金项目(批准号:40475035)和国家重点基础研究发展规划项目(批准号:2006CB400500)共同资助 致谢 感谢英国BritishAntarcticSurvey的ZhaominWang博士在气候模式及使用方面的支持和有益的建议.
中文摘要:

全新世暖湿气候背景下的代表性气候突变是发生在约8.2kaB.P.和4.2kaB.P.的气候突然变冷变干的事件。对于气候突变事件的出现,海洋环流被普遍认为是其中的关键环节。科学家们利用不同类型的气候模式进行过个例和机理模拟试验,但还未能对气候突变机理做出合理的解释。本研究使用一个中等复杂程度的地球系统模式EMIC(Earth-system Models Intermediate Complexity)MPM-2,模拟研究了全新世气候背景下北大西洋区域,淡水强迫机制作用对温盐环流以及全球气候的可能影响、气候系统响应和恢复时间特征以及南北半球的差异。模拟结果表明海洋对北大西洋淡水通量异常的强度响应敏感,海洋环流对热量和盐份的输送与淡水通量异常强度之间的平衡决定了温盐环流能否对淡水强迫产生不可逆转变,当淡水通量异常达到某一阈值后可能引起海洋和气候平衡态的改变。同时还发现,在气候变化过程中,两次淡水通量异常对海洋和大气系统的强迫作用是不同的,首次淡水通量异常对气候平衡态的影响要远大于其后的淡水通量异常。模拟结果还表明,北大西洋海洋的异常状况可以通过海洋、大气等各圈层相互作用传递到不同圈层和空间区域,在南北半球出现不同的响应特征。上述模拟结果对于认识全新世气候变化特征、不同突变事件之间的关系及其对现代气候的可能影响具有启发意义。

英文摘要:

Abrupt climate change events used to be happening on the wet and warm climate background of Holocene, for example, those happened at about 8.2kaB. P. and 4.2kaB. P. when the climate jumped into dry and cold states. Ocean circulation is considered as a key part in these events to amplify and transfer climate signals. Scientists have applied kinds of climate models to perform case simulation and mechanism experiment, but a reasonable explanation about the mechanisms of abrupt climate change in Holocene is still lacking. Here we used an Earth-system Model of Intermediate Complexity (EMIC) , MPM-2, to simulate the global climate response to the Freshwater Flux Anomaly (FFA) at 8.2kaB. P. and 4.2kaB. P., including the Thermohaline Circulation (THC), its possible effects on global climate, the differences between two hemispheres, as well as the timescale for climate system to respond and to recover. The results intimate that oceans are sensitive to the strength of FFA, and the balance between the transportation ability of thermohaline circulation and the strength of FFA determines whether ocean circulation changes nonreversely. When FFA reaches some threshold, the equilibrium of ocean and climate will change. The forcing roles of two FFAs to ocean and atmosphere system are different. The first FFA is more important to climate state than that of the second one. Results also intimate that anomalies of North Atlantic Ocean will spread to other parts and regions over the world through interaction between different parts of the earth system, and appear different characters in the northern and southern Hemispheres. Study of this paper is heuristic to explore features of climate change, relations between different abrupt events in Holocene, and their potential effects on present climate.

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期刊信息
  • 《第四纪研究》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院地质与地球物理研究所 中国第四纪研究委员会
  • 主编:郭正堂
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:dsj@mail.igcas.ac.cn dsjs@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998119
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7410
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2708/P
  • 邮发代号:82-428
  • 获奖情况:
  • 1996年被国务院学位委员会地球物理及地质学科评议...,2001年入中国期刊方阵,2007年获中国科学院出版基金科技期刊排行榜三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17826