TraCE-21ka模拟的误差评估及对其东亚夏季风演变的模拟改进
发布时间：2021-03-25 06:47
地质代用资料分析和数值模拟是研究古气候的两种方法,二者结合能有效推进我们对古气候的认识。TraCE-21ka是首个使用全耦合模式对过去两万一千年气候演变的瞬变模拟,它能较好地再现某些地区地质资料反演的气候变化,进而解释古气候演变的机理。但将TraCE-21ka与我国丰富的地质记录比对时难度较大,限制了它在东亚季风区的施用。本文使用现代观测资料、末次冰盛期与全新世最适宜期重建的冻土资料评估了TraCE-21ka的误差,并对其进行订正以增加其对东亚夏季风演变的再现能力。主要结论如下:（1）TraCE-21ka能够较好地模拟现代大尺度环流和降水的空间形态,东亚地区冬季模拟较好但夏季欠佳。TraCE-21ka现代时期北半球平均温度比观测冷3-4℃。其现代温度误差与末次冰盛期至现代变温的比例在东亚较显著,暗示TraCE-21ka模拟的东亚季风演变的信度较低。历史时期,冻土资料指示TraCE-21ka模拟的亚欧大陆在末次冰盛期偏暖、全新世最适宜期偏冷,根据连续冻土边界的年均表面温度约为-7℃可定量评估出模拟的亚欧大陆中纬地区从末次冰盛期至现代的升温幅度约为真实气候的38%。（2）针对TraCE-2...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１现代时期（１９７９－２００５）观测的（ａ）冬季与（ｂ）夏?
在高祎大而低讳小，这与全球增暖造成的高祎地区增温大于低韩一致（Ｈａｒｔｍａｎｎ，?ｅｔ?ａｌ．??２０１３）。二者的比例在南极与赤道较小，而在４０°Ｓ、２５°Ｎ以及６５°Ｎ附近有三个极大值??（图２．４ｃ）。全球来看，前期ＴｒａＣＥ－２１ｋａ的施用结果表明ＴｒａＣＥ－２１ｋａ能较好地再现格陵??兰岛、伊比利亚半岛边缘、卡里亚科盆地（Ｌｉｕ?ｅｔ?ａｌ．，２００９）、南极、南大洋（Ｈｅ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３）??以及热带太平洋（Ｐａｒｔｉｎ?ｅｔａｌ．，２０１５）等地气候变化的主要特征。其地质资料的地理位置??在图２．４ｄ中由蓝色圆圈标示出来，可以看出这些地区都是现代温度误差相对较低的区域??或在低值与高值边界，说明我们的分析存在一定合理性。而在东亚与副热带西北太平洋??地区，比例量值较大都超过了?１，即现代温度误差大于末次冰盛期至现代的变温，暗示??着ＴｒａＣＥ－２１ｋａ模拟的东亚季风演变的信度较低。??ａ）?ＮＨ?Ａｎｎｕａｌ?ｍｅａｎ?ＴＳ?°Ｃ?ｂ）?ＴＳ?（°Ｃ）??１６?１?１５?？?卿?＿??１４?－?＼?■?ＬＧＭ－ＰＤ?Ｃｈａｎｇｅ??ｉ???＾?—Ｔ—?１?—ｒ－?１?￣?０?－
方面不同地区出现冻土最大范围的时期不同。为了便于对ＴｒａＣＥ－２１ｋａ进行评估，本文??统一将近两万年来最冷时期定为２１ｋａ?ＢＰ。由于ＴｒａＣＥ－２１ｋａ模拟的前三千年（２２ｋａ?ＢＰ－??１９ｋａＢＰ）温度并没有太大的变化（图２．４ａ），因此这样的近似不会产生大的误差。而对??于全新世最适宜期，其最暖期出现的时刻存在较大争议（Ｒｅｎｓｓｅｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００９；?Ｍａｒｃｏｔｔ?ｅｔ??ａｌ．，?２０１３；?Ｌｉｕ?ｅｔ?ａｌ．，２０］４）。为此我们考察了?ＴｒａＣＥ－２１ｋａ模拟的全新世以来最高年均温度??出现的时间（图２．６）。热带副热带地区最高温度出现在０－１．５ｋａＢＰ，说明全新世以来年??均温是一直升高的。重建的全新世最适宜期的连续冻土边界线位于北西伯利亚，其所在??区域最高温度出现在６ｋａＢＰ左右，即连续冻土边界线的年均温约在６ｋａＢＰ最高。因此??我们将连续冻土边界线的全新世最适宜期定为全新世中期（６ｋａ?ＢＰ）。??２５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]全新世中期和末次冰盛期中国季风区面积和季风降水变化[J]. 田芝平,姜大膀. 科学通报. 2015(04)
[2]Holocene Dune Mobility and Forcing Mechanisms at the Northern Margin of the East Asian Monsoon[J]. HE Zhong,ZHOU Jie,YANG Linhai,HE Hongming. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2013(04)
[3]末次冰期冰盛期[J]. 王绍武,闻新宇. 气候变化研究进展. 2011(05)
[4]晚冰期以来神农架大九湖泥炭高分辨率气候变化的地球化学记录研究[J]. 马春梅,朱诚,郑朝贵,武春林,关勇,赵志平,黄林燕,黄润. 科学通报. 2008(S1)
[5]东亚季风边缘活动带研究综述[J]. 徐袁,钱维宏. 地理学报. 2003(S1)
[6]50a来我国干湿气候界线的空间变化分析[J]. 杨建平,丁永建,陈仁升,刘连友. 冰川冻土. 2002(06)
[7]东亚中全新世的气候模拟及其温度变化机制探讨[J]. 陈星,于革,刘健. 中国科学（D辑:地球科学）. 2002(04)
[8]中国季风边缘带自然灾害的区域特征[J]. 史正涛. 干旱区资源与环境. 1996(04)
[9]数值模拟在古气候研究中的应用[J]. 刘晓东. 地理科学. 1993(03)
[10]中国全新世大暖期鼎盛阶段的气候与环境[J]. 施雅风,孔昭宸,王苏民,唐领余,王富葆,姚檀栋,赵希涛,张丕远,施少华. 中国科学（B辑 化学 生命科学 地学）. 1993(08)
本文编号：3099236
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１现代时期（１９７９－２００５）观测的（ａ）冬季与（ｂ）夏?
在高祎大而低讳小，这与全球增暖造成的高祎地区增温大于低韩一致（Ｈａｒｔｍａｎｎ，?ｅｔ?ａｌ．??２０１３）。二者的比例在南极与赤道较小，而在４０°Ｓ、２５°Ｎ以及６５°Ｎ附近有三个极大值??（图２．４ｃ）。全球来看，前期ＴｒａＣＥ－２１ｋａ的施用结果表明ＴｒａＣＥ－２１ｋａ能较好地再现格陵??兰岛、伊比利亚半岛边缘、卡里亚科盆地（Ｌｉｕ?ｅｔ?ａｌ．，２００９）、南极、南大洋（Ｈｅ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３）??以及热带太平洋（Ｐａｒｔｉｎ?ｅｔａｌ．，２０１５）等地气候变化的主要特征。其地质资料的地理位置??在图２．４ｄ中由蓝色圆圈标示出来，可以看出这些地区都是现代温度误差相对较低的区域??或在低值与高值边界，说明我们的分析存在一定合理性。而在东亚与副热带西北太平洋??地区，比例量值较大都超过了?１，即现代温度误差大于末次冰盛期至现代的变温，暗示??着ＴｒａＣＥ－２１ｋａ模拟的东亚季风演变的信度较低。??ａ）?ＮＨ?Ａｎｎｕａｌ?ｍｅａｎ?ＴＳ?°Ｃ?ｂ）?ＴＳ?（°Ｃ）??１６?１?１５?？?卿?＿??１４?－?＼?■?ＬＧＭ－ＰＤ?Ｃｈａｎｇｅ??ｉ???＾?—Ｔ—?１?—ｒ－?１?￣?０?－
方面不同地区出现冻土最大范围的时期不同。为了便于对ＴｒａＣＥ－２１ｋａ进行评估，本文??统一将近两万年来最冷时期定为２１ｋａ?ＢＰ。由于ＴｒａＣＥ－２１ｋａ模拟的前三千年（２２ｋａ?ＢＰ－??１９ｋａＢＰ）温度并没有太大的变化（图２．４ａ），因此这样的近似不会产生大的误差。而对??于全新世最适宜期，其最暖期出现的时刻存在较大争议（Ｒｅｎｓｓｅｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００９；?Ｍａｒｃｏｔｔ?ｅｔ??ａｌ．，?２０１３；?Ｌｉｕ?ｅｔ?ａｌ．，２０］４）。为此我们考察了?ＴｒａＣＥ－２１ｋａ模拟的全新世以来最高年均温度??出现的时间（图２．６）。热带副热带地区最高温度出现在０－１．５ｋａＢＰ，说明全新世以来年??均温是一直升高的。重建的全新世最适宜期的连续冻土边界线位于北西伯利亚，其所在??区域最高温度出现在６ｋａＢＰ左右，即连续冻土边界线的年均温约在６ｋａＢＰ最高。因此??我们将连续冻土边界线的全新世最适宜期定为全新世中期（６ｋａ?ＢＰ）。??２５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]全新世中期和末次冰盛期中国季风区面积和季风降水变化[J]. 田芝平,姜大膀. 科学通报. 2015(04)
[2]Holocene Dune Mobility and Forcing Mechanisms at the Northern Margin of the East Asian Monsoon[J]. HE Zhong,ZHOU Jie,YANG Linhai,HE Hongming. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2013(04)
[3]末次冰期冰盛期[J]. 王绍武,闻新宇. 气候变化研究进展. 2011(05)
[4]晚冰期以来神农架大九湖泥炭高分辨率气候变化的地球化学记录研究[J]. 马春梅,朱诚,郑朝贵,武春林,关勇,赵志平,黄林燕,黄润. 科学通报. 2008(S1)
[5]东亚季风边缘活动带研究综述[J]. 徐袁,钱维宏. 地理学报. 2003(S1)
[6]50a来我国干湿气候界线的空间变化分析[J]. 杨建平,丁永建,陈仁升,刘连友. 冰川冻土. 2002(06)
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[8]中国季风边缘带自然灾害的区域特征[J]. 史正涛. 干旱区资源与环境. 1996(04)
[9]数值模拟在古气候研究中的应用[J]. 刘晓东. 地理科学. 1993(03)
[10]中国全新世大暖期鼎盛阶段的气候与环境[J]. 施雅风,孔昭宸,王苏民,唐领余,王富葆,姚檀栋,赵希涛,张丕远,施少华. 中国科学（B辑 化学 生命科学 地学）. 1993(08)
本文编号：3099236
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