过去2000年台湾东北部及邻近海域年际—百年尺度的气候变率

发布时间：2020-10-21 10:26

　　 现代器测资料的时长限制了对历史时期年际-百年尺度气候变率的认识以及对未来气候变化趋势的准确预测。同时,过去2000年高分辨率气候代用资料的匮乏,导致对历史时期温度和降水的重建结果仍然存在很大的不确定性。台湾东北部及邻近海域是北半球高纬大气环流与热带太平洋大气环流的交汇区,其气候水文变化对高-低纬气候变化非常敏感。本文利用台湾东北部及邻近海域的现代器测SST(Sea Surface Temperature)资料以及MD05-2907岩心的TOC%、TOC/TN、δ13Corg、粒度和碳酸盐含量等代用指标,研究了过去2000年台湾东北部及邻近海域多种时间尺度的气候变化特征,揭示了现代暖期台湾东北部海域SST的季节与年际异常及其影响因素,重建了过去2000年台湾东北部地区降水的年际-百年变化过程及可能的控制机制,得到以下几点结论和认识:(1)现代暖期台湾东北部海域SST季节与年际异常及其与东亚冬季风、ENSO的联系。利用NOAA的全球海表温度最优插值资料(NOAA_OI_SST_V2)、Hadley中心的全球海表温度数据(HadISST1)以及MEI(Multivariate ENSO Index)逐月指数,分析了现代全球变暖背景下台湾东北部海域SST季节与年际异常及其控制因素。季节尺度上,受东亚冬季风的影响,研究海区的冬季SST变化比夏季更为剧烈,冬季SST控制着该海域年均SST和SST季节性的变化。现代器测和古气候记录表明该现象在年际-百年尺度上可能一直存在。年际尺度上,SST异常与ENSO(El Ni?o-Southern Oscillation)事件存在密切的联系。在历史气候重建中区分气候变化的多尺度性和替代指标的季节性、认识历史气候对ENSO及东亚冬季风的响应特征和机制,这将有助于进一步理解现代全球气候变暖的原因。(2)台湾东北部海洋沉积物δ13Corg记录中的休斯效应。台湾东北部MD05-2907岩心的δ13Corg记录显示,该海域海底沉积物的δ13Corg值在19世纪末之后发生了快速负偏现象,其负偏速度在此之前从未发生,该现象与人类活动导致的休斯效应密不可分。进入工业革命以来,化石能源燃烧导致大气CO2浓度急剧升高,大气CO2中碳同位素组成也发生了显著的变化。台湾东北部海洋沉积物中的休斯效应证实了人类活动对海洋沉积物的有机质碳同位素组成有不可忽视的影响。(3)过去2000年台湾东北部降水的变化特征。对MD05-2907岩心的五种降水代用指标及其第一主成分(PC1)进行了分析,重建了过去2000年台湾东北部的降水记录。结果表明台湾东北部的降水在过去2000年中呈现明显的百年尺度变化,在罗马暖期(AD 0-300)降水较少,黑暗冷期(AD 500-800)降水较多,处于湿润状态,中世纪异常期(AD 1000-1300)降水减少,小冰期(AD 1400-1700)降水较少,处于干旱状态,进入现代暖期(AD 1850-2005)后降水增多。在年际-百年尺度上,台湾东北部的降水明显受到太阳辐射量、ENSO/PDO(Pacific Decadal Oscillation)及NAO(Northern Atlantic Oscillation)的影响,黑暗冷期由于较强的热带太平洋年代际信号(ENSO/PDO)和增强的沃克环流,台湾东北部降水较多;然而小冰期由于显著偏低的太阳辐射量和较强的北大西洋大气环流异常(NAO),台湾东北部降水显著减少。(4)过去2000年台湾东北部降水与热带太平洋和北半球高纬大气环流的联系。台湾东北部地区处于北半球高纬大气环流与热带太平洋大气环流交汇处,该地区在黑暗冷期处于湿润状态,而且东亚-西太平洋地区的黑暗冷期降水分布格局正好符合现代沃克环流控制下的区域降水分布,表明黑暗冷期台湾东北部降水主要受热带太平洋沃克环流驱动。小冰期台湾东北部处于干旱状态,同时整个东亚-西太平洋地区小冰期的降水分布格局与NAO控制的降水分布一致,暗示着小冰期台湾东北部降水主要受北半球高纬大气环流驱动。
【学位单位】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P467
【部分图文】：

菲律宾海洋板块与欧亚大陆板块的交界处（图 2.1），的变形，从而形成了台湾上新世以来的构造带（Horn与欧亚大陆板块碰撞并向下俯冲，导致在台湾东部和湾岛西北侧为台湾海峡，东北侧为冲绳海槽，并连接与马尼拉海沟（图 2.1）。由于活跃的构造背景以及湾地区造山带具有非常高的侵蚀率（Horngetal.，2山带的侵蚀产物是台湾东北部现代海洋沉积物的主iekmann et al.，2008；Hsu et al.，2004）。冲绳海槽南域，也是沉积速率最快的区域，沉积速率可达 0ang，1995），大约是冲绳海槽北、中部沉积速率（<0.01ra，1995）。

过去 2000 年台湾东北部及邻近海域年际-百年尺度的气候变率于台湾东北部，面积约 330 平方公里，是一个接近等Lin et al.，2007；Lin et al.，2004）。宜兰平原西北侧围，东临冲绳海槽的西南端，并且该平原被大大小小阳河是该平原最大的河流，发源于台湾中央山脉，在流河道南西-北东向，全长 70 多 km，集水面积可达 ahms et al.，2013）。兰阳河的年均输沙量为 6-9 Mt/ym3/yr，每年向台湾东北部海域输送大量的陆源沉积物有很高的沉积速率（Hsu et al.，2004；Kao and Liu，

第 2 章 区域概况印度低压（亚洲低压）和太平洋上的副热带高压（夏威夷高压）（图 2.3）。以东北季风为主，对流层底部主要环流结构包括亚洲大陆的西伯利亚高压和平洋的阿留申低压（图 2.3）。东亚夏季风由热带季风（热带季风槽，包括南西太夏季风）和副热带季风（副热带梅雨锋）组成，南亚夏季风属于热带季风亚夏季风与南亚夏季风是台湾东北部夏季降水的主要驱动力（隋中兴 等，20维宏，2009）。
【参考文献】

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本文编号：2850005