喀喇昆侖山冰川堰塞湖的形成與潰決機(jī)理研究

喀喇昆侖山冰川堰塞湖的形成與潰決機(jī)理研究

中國科學(xué)院、水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所崔鵬院士團(tuán)隊(duì)揭示了喀喇昆侖山冰川的周期性躍動(dòng)控制冰川堰塞湖形成與潰決的作用機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表于Earth-Science Reviews。研究結(jié)果顯示，平靜期的冰川平均運(yùn)動(dòng)速度僅79m/y，冰川躍動(dòng)通常開始于初春，僅需數(shù)月躍動(dòng)速度即達(dá)320？350m/y的峰值（春末和夏季），而后躍動(dòng)速度逐漸降低，減速過程可持續(xù)數(shù)年。躍動(dòng)初期的冰川速度快，冰裂隙密度高且易貫通形成潰決通道，故冰川堰塞湖規(guī)模較小；在躍動(dòng)速度緩慢減小階段，冰裂隙密度較小，前期的潰決通道可因壩體垮塌而重新封閉，此時(shí)堰塞體穩(wěn)定增大，堰塞湖水位增加，可誘發(fā)多次潰決洪水，形成大規(guī)模潰決洪水。

歐亞大陸湖泊溫度變化遙感研究

中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所宋開山等根據(jù)柯本氣候分區(qū)和湖泊面積，在歐亞大陸選擇了861個(gè)湖泊和237個(gè)水庫，研究了歐亞大陸湖泊溫度分布格局，分析了長時(shí)間序列湖泊溫度變化趨勢。相關(guān)成果發(fā)表于Hydrological Processes。研究發(fā)現(xiàn)，相比于其他湖泊，高緯度和青藏高原的湖溫更低；相比于白天，湖泊的夜晚溫度空間異質(zhì)性更小。2001年至2015年期間，占湖泊總數(shù)70%以上的湖泊溫度呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。高緯度湖泊及熱帶雨林地區(qū)湖泊的晝夜溫差變化最小。在影響因素方面，氣溫與湖泊溫度之間的相關(guān)關(guān)系最好。此外，湖泊的深度、面積、海拔及水源情況均會(huì)對(duì)湖溫產(chǎn)生影響。

降水變化調(diào)控北半球高山樹線爬升速率

中國科學(xué)院青藏高原研究所梁爾源等人收集了143個(gè)北半球天然樹線樣點(diǎn)，分析了1901年至2018年不同樣點(diǎn)樹線的變化速率。相關(guān)成果發(fā)表于Global Ecology and Biogeography。樹線是氣候變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)影響的敏感指示器，樹線變化對(duì)高山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的碳氮循環(huán)、物種多樣性、水文過程等產(chǎn)生影響。在亞北極地區(qū)，秋季降水決定高山樹線的爬升速率；在溫帶地區(qū)，變暖和秋季降水共同決定樹線的爬升速率。變暖背景下，亞北極高山樹線分布區(qū)氣候多出現(xiàn)暖濕化趨勢，而溫帶一半以上的樹線分布區(qū)氣候呈暖干化趨勢。因此，亞北極地區(qū)的高山樹線或進(jìn)一步加速擴(kuò)張，而溫帶地區(qū)的高山樹線爬升速率會(huì)逐漸降低。

低增溫情景下北太平洋副熱帶環(huán)流變化研究

中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室杜巖研究員團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外合作者探究了在未來全球變暖的低增溫情景下北太平洋副熱帶環(huán)流的變化。相關(guān)成果發(fā)表于Climate Dynamics。引起北太平洋副熱帶環(huán)流變化的主要因素為風(fēng)應(yīng)力與海洋垂向?qū)咏Y(jié)，且在不同增溫階段作用各有不同。在GMST增長階段，中緯度風(fēng)應(yīng)力旋度的負(fù)異常引起北太平洋上層1000米的環(huán)流增強(qiáng)；在GMST穩(wěn)定階段，層結(jié)變化通過位勢渦度守恒關(guān)系引起主溫躍層的環(huán)流變化。此外，研究還顯示風(fēng)場變化存在很強(qiáng)的自然變率，會(huì)引起多模式及多樣本間的環(huán)流變化的差異。

2020年夏季江淮流域持續(xù)性“暴力梅”事件的次季節(jié)成因

中國氣象科學(xué)研究院劉伯奇、祝從文等與合作者揭示2020年夏季江淮流域持續(xù)性“暴力梅”事件的次季節(jié)成因，季北大西洋濤動(dòng)和中緯度冷空氣次季節(jié)尺度變化的影響。相關(guān)成果發(fā)表于Geophysical Research Letters。2020年6月至7月，我國江淮流域遭受了21世紀(jì)最強(qiáng)的持續(xù)性梅雨的侵襲。長江中下游接連出現(xiàn)10次強(qiáng)降雨過程，特別是7月以來的雨帶再一次回落，與之前的降水落區(qū)重疊度高，造成了湖北和江西境內(nèi)的堤壩決堤，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳踩⑸a(chǎn)生活和防疫工作造成重大影響。除了傳統(tǒng)熱帶太平洋和印度洋暖海溫異常的影響以外，北大西洋濤動(dòng)（NAO）位相的次季節(jié)調(diào)整是導(dǎo)致2020年梅汛期降水量大、持續(xù)時(shí)間長的重要原因。

基于樹木年輪反演古氣候變化研究

中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室傅伯杰研究團(tuán)隊(duì)在構(gòu)建青藏高原區(qū)域尺度亞高山針葉林樹木年輪數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，基于樹木年輪反演古氣候研究，揭示了青藏高原東南部過去400年來的溫度變化。相關(guān)成果發(fā)表于Quaternary Science Reviews。青藏高原是全球氣候變化最敏感的區(qū)域之一，被譽(yù)為“亞洲水塔”，其氣候以及生態(tài)環(huán)境變化與我國以及南亞地區(qū)國家生態(tài)安全直接相關(guān)。論文以青藏高原東南部亞高山針葉林為研究對(duì)象，利用樹木年輪學(xué)技術(shù)手段，大面積采集亞高山針葉林樹木年輪樣本，并結(jié)合國際樹木年輪數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)，建立了22個(gè)對(duì)溫度敏感的樹木年輪寬度年表。

末次冰期東亞熱帶地區(qū)千年尺度季節(jié)性干旱事件

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所呂厚遠(yuǎn)團(tuán)隊(duì)與云南師范大學(xué)科學(xué)家合作，揭示了末次冰期東亞熱帶地區(qū)水文變化和極端氣候事件的發(fā)生同時(shí)受緯向環(huán)流和經(jīng)圈環(huán)流的影響。相關(guān)成果發(fā)表于PNAS。揭示熱帶地區(qū)在地質(zhì)時(shí)期氣候變化過程中的季節(jié)性水文變化特征和機(jī)制，有利于理解全球水文格局演變及其引發(fā)的極端氣候事件的發(fā)生與發(fā)展規(guī)律。研究顯示，7次千年尺度的季節(jié)性干旱事件與熱帶太平洋緯向SST（西/東）梯度增加引起的西太平洋副熱帶高壓（WPSH）西移有關(guān)，也和北半球Hadley環(huán)流加強(qiáng)聯(lián)系密切。研究結(jié)果對(duì)理解全球變化背景下熱帶地區(qū)高-低緯、海-陸相互作用的規(guī)律和機(jī)制具有重要意義。

全球變暖使未來強(qiáng)印度洋偶極子事件增加

中國科學(xué)院大氣物理研究所黃剛研究團(tuán)隊(duì)與澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織蔡文炬團(tuán)隊(duì)合作，指出不同模式中pIOD的模態(tài)具有很大差別，強(qiáng)pIOD事件與弱pIOD事件的發(fā)生機(jī)制不同。相關(guān)成果發(fā)表于Nature Climate Change。pIOD事件是指2019年秋季發(fā)生的強(qiáng)正位相印度洋偶極子（Positive Indian Ocean Dipole）事件。pIOD模態(tài)是指熱帶印度洋海溫異常的東（負(fù)異常）西（正異常）向偶極子模態(tài)。pIOD通常從北半球夏季開始發(fā)展，并在秋季到達(dá)成熟期。由于在pIOD期間印度洋熱帶對(duì)流區(qū)向西移動(dòng)，導(dǎo)致澳大利亞降水減少，并形成干旱，高溫?zé)崂撕蜕执蠡鸬葮O端天氣；而在東非地區(qū)則造成嚴(yán)重洪澇災(zāi)害。