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        大氣與海洋

        2016-11-08 06:34:0021000年以來的東亞季風變化研究
        科學中國人 2016年28期
        關(guān)鍵詞:研究

        21,000年以來的東亞季風變化研究

        大氣與海洋

        21,000年以來的東亞季風變化研究

        北京大學物理學院大氣與海洋科學系聞新宇、劉征宇教授及其合作者,用先進的氣候模式,系統(tǒng)地研究了古氣候?qū)W界的一個經(jīng)典問題:東亞冬季風與夏季風之間的相互關(guān)系。他們的研究結(jié)果澄清了長期以來在該問題上的不同認知,為近21,000年以來的東亞季風變化研究提供了模擬證據(jù),并為預(yù)估未來全球變暖背景下的東亞季風變化提供了科學依據(jù);研究論文發(fā)表于《自然-通訊》。中國氣候主要受季風系統(tǒng)影響。人們通常認為東亞夏季風與冬季風彼此呈負的相關(guān)關(guān)系,即夏季風強時冬季風弱,反之亦然;這一未經(jīng)充分證實的先驗假設(shè)關(guān)系一直被用來解釋東亞現(xiàn)代氣候變化和古氣候演化的諸多問題。然而,基于超長時間連續(xù)模擬試驗的結(jié)果證實冬季風和夏季風本質(zhì)上并沒有內(nèi)在、必然的聯(lián)系,只是在不同時間尺度上各自對多種外強迫有不同的響應(yīng)機理。

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

        TRACE季風索引和相關(guān)實驗

        南黃海第四紀年代地層學研究

        中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所“大陸架科學鉆探”項目組,通過對采自南黃海陸架的鉆孔(CSDP-1,孔深300.1米)進行高分辨磁性地層學等研究,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《第四紀科學評論》。根據(jù)巖石磁學的測試結(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存在,又可以組合共存,給古地磁定年帶來了一定的困難。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隊,揭示了北京春季一次降水過程中真菌類氣溶膠、類細菌氣溶膠以及非熒光生物顆粒物在降水不同時期的變化特征,研究論文發(fā)表于《科學報告》。生物氣溶膠是大氣有機氣溶膠的重要組成部分,既分布在細粒子模態(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)核和冰核來參與天氣氣候過程,部分生物氣溶膠還是人體過敏原。降水有助于地表生物氣溶膠(真菌孢子、細菌等)釋放到大氣中,但限于研究手段的限制,對降水過程不同階段的實時在線觀測研究仍很有限,因此,對降水過程中生物氣溶膠的詳細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,類細菌生物氣溶膠數(shù)濃度加倍。

        全球增溫減緩背景下中國驟發(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氣象局Peili Wu研究員和中國氣象局干旱所李耀輝研究員合作,研究了驟發(fā)干旱的長期變化趨勢,研究論文發(fā)表于《科學報告》。驟發(fā)干旱更有可能在濕潤半濕潤地區(qū)發(fā)生,如中國南方和東北地區(qū)。從1979到2010年,中國驟發(fā)干旱增加了109%。這種增長主要由長期變暖引起,但與土壤濕度下降和蒸散作用增強也有關(guān)。與全球溫度變化相似,自1997/98強厄爾尼諾事件以后中國增溫減緩,其對驟發(fā)干旱的影響被土壤水分含量降低和蒸散發(fā)增強抵消,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,而全球變暖則會導(dǎo)致高溫等極端天氣事件增加。氣候變暖可能會在未來幾十年中加重中國的驟發(fā)旱情。

        東亞海運排放清單研究表明亟待加強遠洋船舶排放監(jiān)管

        清華大學環(huán)境學院劉歡副教授等采用衛(wèi)星和岸邊基站追蹤數(shù)據(jù)研究了東亞海運排放帶來的健康與氣候影響,相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《自然-氣候變化》雜志上。海運是全球運輸業(yè)的基石和大宗商品首選的運輸方式,但海運會產(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席位,貢獻全球30%以上的貨物裝卸量),但受技術(shù)方法的限制,精準的東亞海運排放清單一直缺失。2013年,來自東亞船舶的二氧化碳排放量占全球海運排放量的16%。海運帶來的空氣污染每年造成大約14500至37500人的過早死亡,并且給氣候系統(tǒng)帶來了短期和長期變化。研究結(jié)果表明,控制船舶排放不僅對應(yīng)對氣候變化非常重要,對減少貿(mào)易對于當?shù)厝巳旱慕】涤绊懹幸饬x。

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

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        中科院南海海洋研究所劉永宏研究團隊與暨南大學徐石海教授、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)的研究中取得新進展,陳盛添從一株印度洋深海沉積物來源真菌,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《有機化學通訊》。研究人員從Penicillium chrysogenum SCSIO41001中,分離獲得了三個硝基苯反式環(huán)氧酰胺Chrysamides A-C (1-3),其中化合物ChrysamideA結(jié)構(gòu)中含有一個新穎的7-oxa-2,5- diazabicyclo[2.2.1]heptane二環(huán)系統(tǒng),為自然界首個硝基苯反式環(huán)氧酰胺二聚體。同時確定了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 對炎癥因子IL-17具有顯著的抑制活性。

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