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晚新生代大气环流研究取得重要进展
来源:国家自然科学基金委员会地球科学部 | 作者: | 时间:2015-05-14 15:05:22 | 人气:

  由中国、美国、芬兰、德国科研人员组成的联合研究小组发现,现代欧洲气候格局的形成经历了漫长而复杂的过程。自中新世中期(13.8百万年)以来,大气环流经过几番重大转换后,最终于5-3百万年前发育为目前的总体分布形式。该研究成果日前在Nature旗下Scientific Reports发表。

  现代欧洲气候受亚速尔高压(Azores High)的季节性变化影响,以南部著名的“地中海式气候”为标志,具有非常独特的气候格局。前人研究显示,冬湿夏干的“地中海式气候”在3-2百万年前的上新世晚期至更新世早期就已经出现;而在13.8-11.6百万年的塞拉瓦莱期,信风却是控制欧洲气候的主要因素。两者之间巨大的反差暗示其间可能会存在中间过程。但长期以来,从信风到地中海式气候之间的演化发展过程知之甚少,主要原因在于缺乏远古风场总体特征的指示。

  吉林大学全成教授、东田纳西大学刘裕生博士、赫尔辛基大学唐辉博士以及波恩大学Torsten Utescher博士一起,对欧洲托尔托纳期(Tortonian; 11.6-7.2百万年)的75个植物化石组合进行了细致分析,系统恢复了这一时期的夏季气候,并以降水分布作为大气运动的指示指标,重建了风场特征。结果显示,在信风模式和现代格局之间,存在着一个明显的西风带阶段。这说明现代“地中海式气候”并非由信风模式直接发展而来,中间经历了至少两次重要的转换。这一结果也得到了相应的气候模拟的支持。

  该研究认为,这种大气环流的重大转换与当时北极冰川及冰盖的发育,以及这一时期大洋环流的重组和喜马拉雅-青藏高原系统的隆升有关。

  该研究获得国家自然科学基金项目41172008、41372002的资助。

  全文连接:http://www.nature.com/srep/2014/140711/srep05660/full/srep05660.html

  上图显示托尔托纳期夏季降水的分布情况越蓝的颜色显示降水量越高,越偏黄表示降水量越低,灰色箭头显示塞拉瓦莱期的信风的方向,蓝色箭头代表由古植物数据重建的托尔托纳期西风系统的方向。