21,000年以來(lái)的東亞季風(fēng)變化研究

大氣與海洋

21,000年以來(lái)的東亞季風(fēng)變化研究

北京大學(xué)物理學(xué)院大氣與海洋科學(xué)系聞新宇、劉征宇教授及其合作者，用先進(jìn)的氣候模式，系統(tǒng)地研究了古氣候?qū)W界的一個(gè)經(jīng)典問(wèn)題：東亞冬季風(fēng)與夏季風(fēng)之間的相互關(guān)系。他們的研究結(jié)果澄清了長(zhǎng)期以來(lái)在該問(wèn)題上的不同認(rèn)知，為近21，000年以來(lái)的東亞季風(fēng)變化研究提供了模擬證據(jù)，并為預(yù)估未來(lái)全球變暖背景下的東亞季風(fēng)變化提供了科學(xué)依據(jù)；研究論文發(fā)表于《自然-通訊》。中國(guó)氣候主要受季風(fēng)系統(tǒng)影響。人們通常認(rèn)為東亞夏季風(fēng)與冬季風(fēng)彼此呈負(fù)的相關(guān)關(guān)系，即夏季風(fēng)強(qiáng)時(shí)冬季風(fēng)弱，反之亦然；這一未經(jīng)充分證實(shí)的先驗(yàn)假設(shè)關(guān)系一直被用來(lái)解釋東亞現(xiàn)代氣候變化和古氣候演化的諸多問(wèn)題。然而，基于超長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)模擬試驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)冬季風(fēng)和夏季風(fēng)本質(zhì)上并沒(méi)有內(nèi)在、必然的聯(lián)系，只是在不同時(shí)間尺度上各自對(duì)多種外強(qiáng)迫有不同的響應(yīng)機(jī)理。

20,000年來(lái)觀測(cè)與模擬的東亞季風(fēng)指數(shù)和相關(guān)物理參數(shù)的演化

TRACE季風(fēng)索引和相關(guān)實(shí)驗(yàn)

南黃海第四紀(jì)年代地層學(xué)研究

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所“大陸架科學(xué)鉆探”項(xiàng)目組，通過(guò)對(duì)采自南黃海陸架的鉆孔（CSDP-1，孔深300.1米）進(jìn)行高分辨磁性地層學(xué)等研究，最終建立了鉆孔的磁性地層年代框架，相關(guān)研究發(fā)表于《第四紀(jì)科學(xué)評(píng)論》。根據(jù)巖石磁學(xué)的測(cè)試結(jié)果，該孔的磁性礦物比較復(fù)雜，既有低矯頑力的磁鐵礦，又有中等矯頑力的膠黃鐵礦，還有高矯頑力的赤鐵礦。這些磁性礦物既可單獨(dú)存在，又可以組合共存，給古地磁定年帶來(lái)了一定的困難。研究采用交變退磁與熱退磁數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法建立鉆孔的磁性地層，成功地獲取了沉積物原生的剩磁信息，最終建立了鉆孔的磁性地層年代框架。磁性地層顯示鉆孔高斯正極性期和松山反極性期的界線（G/M：2588 ka）位于227 米附近。

降水影響下的生物氣溶膠的釋放

中科院大氣物理研究所傅平青研究團(tuán)隊(duì)，揭示了北京春季一次降水過(guò)程中真菌類氣溶膠、類細(xì)菌氣溶膠以及非熒光生物顆粒物在降水不同時(shí)期的變化特征，研究論文發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》。生物氣溶膠是大氣有機(jī)氣溶膠的重要組成部分，既分布在細(xì)粒子模態(tài)也分布在粗粒子模態(tài)。生物氣溶膠不僅可以作為云凝結(jié)核和冰核來(lái)參與天氣氣候過(guò)程，部分生物氣溶膠還是人體過(guò)敏原。降水有助于地表生物氣溶膠（真菌孢子、細(xì)菌等）釋放到大氣中，但限于研究手段的限制，對(duì)降水過(guò)程不同階段的實(shí)時(shí)在線觀測(cè)研究仍很有限，因此，對(duì)降水過(guò)程中生物氣溶膠的詳細(xì)特征的了解仍存在很大缺失。真菌類氣溶膠在降水前期和后期釋放增加，空氣中數(shù)濃度增加兩倍多，而在降水中期，類細(xì)菌生物氣溶膠數(shù)濃度加倍。

全球增溫減緩背景下中國(guó)驟發(fā)干旱增加

中科院大氣物理研究所袁星研究員、謝正輝研究員與英國(guó)氣象局Peili Wu研究員和中國(guó)氣象局干旱所李耀輝研究員合作，研究了驟發(fā)干旱的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)，研究論文發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》。驟發(fā)干旱更有可能在濕潤(rùn)半濕潤(rùn)地區(qū)發(fā)生，如中國(guó)南方和東北地區(qū)。從1979到2010年，中國(guó)驟發(fā)干旱增加了109%。這種增長(zhǎng)主要由長(zhǎng)期變暖引起，但與土壤濕度下降和蒸散作用增強(qiáng)也有關(guān)。與全球溫度變化相似，自1997/98強(qiáng)厄爾尼諾事件以后中國(guó)增溫減緩，其對(duì)驟發(fā)干旱的影響被土壤水分含量降低和蒸散發(fā)增強(qiáng)抵消，從而導(dǎo)致在增溫停滯期間驟發(fā)干旱的發(fā)生加倍。驟發(fā)干旱與全球氣候變化直接相關(guān)，它與高溫、熱浪相伴，而全球變暖則會(huì)導(dǎo)致高溫等極端天氣事件增加。氣候變暖可能會(huì)在未來(lái)幾十年中加重中國(guó)的驟發(fā)旱情。

東亞海運(yùn)排放清單研究表明亟待加強(qiáng)遠(yuǎn)洋船舶排放監(jiān)管

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院劉歡副教授等采用衛(wèi)星和岸邊基站追蹤數(shù)據(jù)研究了東亞海運(yùn)排放帶來(lái)的健康與氣候影響，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《自然-氣候變化》雜志上。海運(yùn)是全球運(yùn)輸業(yè)的基石和大宗商品首選的運(yùn)輸方式，但海運(yùn)會(huì)產(chǎn)生大量溫室氣體和多種大氣污染物排放。東亞是全球海運(yùn)最繁忙和發(fā)展增速最快的區(qū)域（目前占據(jù)全球十大港口中的八個(gè)席位，貢獻(xiàn)全球30%以上的貨物裝卸量），但受技術(shù)方法的限制，精準(zhǔn)的東亞海運(yùn)排放清單一直缺失。2013年，來(lái)自東亞船舶的二氧化碳排放量占全球海運(yùn)排放量的16%。海運(yùn)帶來(lái)的空氣污染每年造成大約14500至37500人的過(guò)早死亡，并且給氣候系統(tǒng)帶來(lái)了短期和長(zhǎng)期變化。研究結(jié)果表明，控制船舶排放不僅對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化非常重要，對(duì)減少貿(mào)易對(duì)于當(dāng)?shù)厝巳旱慕】涤绊懹幸饬x。

東亞船舶排放導(dǎo)致的過(guò)早死亡人數(shù)（每0.5網(wǎng)格）

東亞地區(qū)遠(yuǎn)洋船舶的污染物排放清單（以二氧化碳為例）

中國(guó)石筍氧同位素記錄揭示過(guò)去64萬(wàn)年亞洲季風(fēng)氣候變化歷史

西安交通大學(xué)程海教授及其合作者基于我國(guó)洞穴石筍氧同位素記錄在亞洲季風(fēng)氣候變化歷史研究成果發(fā)表于《自然》雜志。研究團(tuán)隊(duì)利用高精度鈾（U）-釷（Th）定年和穩(wěn)定同位素測(cè)試分析，將亞洲季風(fēng)的洞穴石筍氧同位素記錄延伸至過(guò)去64萬(wàn)年，即U-Th測(cè)年方法的年齡上限。該項(xiàng)研究給出了一份迄今最為詳細(xì)和準(zhǔn)確的64萬(wàn)年以來(lái)亞洲季風(fēng)強(qiáng)度變化的歷史記錄，證實(shí)了過(guò)去7次主要冰期結(jié)束和千年尺度氣候事件的發(fā)生是由歲差（地球的軸進(jìn)動(dòng)）引起的太陽(yáng)輻射變化驅(qū)動(dòng)的。研究同時(shí)指出距今40萬(wàn)年前后和最近2000年的氧同位素記錄可為預(yù)測(cè)未來(lái)的氣候變化提供參考。

赤道印度洋Wyrtki急流年際變異

國(guó)家海洋局第一海洋研究所海氣中心青年學(xué)者段永亮博士等，將赤道印度洋Wyrtki急流年際變異新進(jìn)展發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》。該研究利用國(guó)家海洋局“全球變化與海氣相互作用專項(xiàng)”于2013年布放在赤道印度洋85°E的深海潛標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)，揭示了2013年春季與秋季W(wǎng)yrtki急流演化特征，發(fā)現(xiàn)兩次急流過(guò)程都發(fā)生在海洋上層130米內(nèi)，且只持續(xù)一個(gè)月，相對(duì)于氣候態(tài)呈現(xiàn)強(qiáng)度更強(qiáng)、范圍更深、時(shí)間更短等特征。值得注意的是，春季急流強(qiáng)度超過(guò)同年的秋季急流，這與已有認(rèn)識(shí)截然不同，而且秋季急流的盛期出現(xiàn)在12月份，與氣候態(tài)相比延遲近1個(gè)月。2013年異常Wyrtki急流變異是由季節(jié)內(nèi)震蕩事件所導(dǎo)致，這一假設(shè)也被數(shù)值試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

印度洋深海沉積物中分離獲得深海微生物活性硝基化合物

中科院南海海洋研究所劉永宏研究團(tuán)隊(duì)與暨南大學(xué)徐石海教授、中科院華南植物園魏孝義研究員合作，在深海微生物活性物質(zhì)的研究中取得新進(jìn)展，陳盛添從一株印度洋深海沉積物來(lái)源真菌，成功分離獲得具有抗炎活性的硝基苯反式環(huán)氧酰胺二聚體化合物，研究結(jié)果發(fā)表于《有機(jī)化學(xué)通訊》。研究人員從Penicillium chrysogenum SCSIO41001中，分離獲得了三個(gè)硝基苯反式環(huán)氧酰胺Chrysamides A-C （1-3），其中化合物ChrysamideA結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)新穎的7-oxa-2，5- diazabicyclo［2.2.1］heptane二環(huán)系統(tǒng)，為自然界首個(gè)硝基苯反式環(huán)氧酰胺二聚體。同時(shí)確定了Chrysamides A-C新穎結(jié)構(gòu)的立體構(gòu)型。分離獲得的硝基苯反式環(huán)氧酰胺化合物中，Chrysamide C 對(duì)炎癥因子IL-17具有顯著的抑制活性。