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顾延生* 等,环境学院, Climate Dynamics (2020), ENSO-related droughts and ISM variations during the last millennium in tropical southwest China

近日,我校环境学院顾延生教授团队题为《中国西南热带地区过去千年来ENSO关联的干旱与印度夏季风变化》(ENSO-related droughts and ISM variations during the last millennium in tropical southwest China)的学术论文刊发在杂志《Climate Dynamics》上,该文为深刻理解中国西南热带地区印度夏季风(ISM)演化、干旱发生及太阳活动有关的ENSO驱动机制提供了重要资料,论文第一和通讯作者为环境学院顾延生教授。

在过去一个世纪中,中国西南地区频繁发生严重干旱,造成了农业生产和社会经济发展的严重损失。现代观测数据表明,由于全球变暖和厄尔尼诺的影响,中国西南的干旱地区将继续扩大,干旱强度未来将得到增强,2009-2013年的严重干旱表明了这一趋势。研究中国西南干旱发生的历史及其影响机制具有重要的现实意义,有限的现代仪器记录无法揭示厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)活动对热带季风区过去气候变化的长期影响,迫切需要探讨过去环境变化、ENSO活动与干旱发生之间的关系及其驱动因素。本文利用西双版纳沟谷雨林沉积物记录重建了千年来古气候演化历史,探讨了年代际尺度干旱发生、ENSO活动和ISM之间的关系。

高分辨率的化石植硅体记录及气候(温暖、干旱)指数半定量重建了西双版纳热带雨林地区近千年来古植被与古环境演化历史,明显的暖干、冷湿气候模式对热带雨林生态环境产生了深远的影响,沉积记录表明热带雨林对严重干旱和火灾的发生很敏感。综合对比表明,在过去的千年中,温度的变化与北半球、印度洋北部和中国西南ISM强度变化一致。在年代际时间尺度上,由于ENSO活动的调制作用,温度与湿度之间存在着反相关性,存在干旱的中世纪暖期(MW P)、现代暖期(MW)和总体湿润的小冰期(LIA),表明ISM变化与ENSO活动存在内在联系。频谱分析结果证实,中国西南热带地区温度、湿度变化的88年主导周期受到太阳活动的驱动,且这种“暖-干、冷-湿”的气候模式与跨越热带印度洋和“印度次大陆-西南中国”的太阳周期变化和ENSO变率的耦合有关。本文的发现对于预测未来全球变暖背景下中国西南热带地区干旱发生及其与ENSO变率和ISM变化之间的关系具有参考价值。

该研究得到了国家自然科学基金项目(40872202, 41572153)的资助。


千年来太阳活动相关的北半球温度与“印度次大陆—中国西南”ISM变化以及

赤道太平洋厄尔尼诺关联的水文气候阶段对比图

论文信息:

Title: ENSO-related droughts and ISM variations during the last millennium in tropical southwest China

Authors: Yansheng Gu, Hongye Liu, Djakanibé Désiré Traoré, Chunju Huang

Sources: Climate Dynamics, vol 54, pages 649–659

Available online05 November 2019

Published15 January 2020