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晚新生代大氣環流研究取得重要進展
來源: 國家自然科學基金委員會地球科學部 | 作者: | 時間:2015-05-14 15:05:22 | 人氣:

  由中國、美國、芬蘭、德國科研人員組成的聯合研究小組發現,現代歐洲氣候格局的形成經歷了漫長而復雜的過程。自中新世中期(13.8百萬年)以來,大氣環流經過幾番重大轉換后,最終于5-3百萬年前發育為目前的總體分布形式。該研究成果日前在Nature旗下Scientific Reports發表。

  現代歐洲氣候受亞速爾高壓(Azores High)的季節性變化影響,以南部著名的“地中海式氣候”為標志,具有非常獨特的氣候格局。前人研究顯示,冬濕夏干的“地中海式氣候”在3-2百萬年前的上新世晚期至更新世早期就已經出現;而在13.8-11.6百萬年的塞拉瓦萊期,信風卻是控制歐洲氣候的主要因素。兩者之間巨大的反差暗示其間可能會存在中間過程。但長期以來,從信風到地中海式氣候之間的演化發展過程知之甚少,主要原因在于缺乏遠古風場總體特征的指示。

  吉林大學全成教授、東田納西大學劉裕生博士、赫爾辛基大學唐輝博士以及波恩大學Torsten Utescher博士一起,對歐洲托爾托納期(Tortonian; 11.6-7.2百萬年)的75個植物化石組合進行了細致分析,系統恢復了這一時期的夏季氣候,并以降水分布作為大氣運動的指示指標,重建了風場特征。結果顯示,在信風模式和現代格局之間,存在著一個明顯的西風帶階段。這說明現代“地中海式氣候”并非由信風模式直接發展而來,中間經歷了至少兩次重要的轉換。這一結果也得到了相應的氣候模擬的支持。

  該研究認為,這種大氣環流的重大轉換與當時北極冰川及冰蓋的發育,以及這一時期大洋環流的重組和喜馬拉雅-青藏高原系統的隆升有關。

  該研究獲得國家自然科學基金項目41172008、41372002的資助。

  全文連接:http://www.nature.com/srep/2014/140711/srep05660/full/srep05660.html

  上圖顯示托爾托納期夏季降水的分布情況越藍的顏色顯示降水量越高,越偏黃表示降水量越低,灰色箭頭顯示塞拉瓦萊期的信風的方向,藍色箭頭代表由古植物數據重建的托爾托納期西風系統的方向。