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过去千年太阳活动对东亚季风区降水氧同位素年代际变化影响的模拟研究

东亚季风,氧同位素模拟,年代际变化,太阳活动,过去千年

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.9 古代与现代季风：代用指标、观测分析和演变机制

理解过去千年东亚季风年代际变化，为预估未来东亚季风变化具有重要的科学意义。近十余年，学者们利用古气候重建和古气候模拟资料在过去千年东亚季风年代际变化方面取得了丰硕的成果，但在模拟与重建对比中，主要针对降水或干湿变化，模拟结果仍难以与丰富的氧同位素(δ¹⁸O)重建记录进行直接对比。为此，本研究利用耦合δ¹⁸O的通用地球系统模式开展的过去千年模拟试验，结合δ¹⁸O重建资料，发现过去千年季风区降水δ¹⁸O的主模态在年代际尺度上具有显著的准11年周期，空间上呈一致变化型，而降水则呈现湿-干-湿的三极型模态。通过对比太阳活动单因子试验和反映气候系统内部变率的控制试验，验证了太阳活动外强迫对季风区降水δ¹⁸O准11年周期的主导作用。我们进一步开展了太阳活动驱动下的δ¹⁸O水汽源地标示试验，结果表明当总太阳辐照度增加时，会调制赤道太平洋类LaNiña海温模态进而增强沃克环流，增强了海洋大陆的对流，导致来自赤道太平洋的水汽贡献增多，进而引起季风区降水δ¹⁸O偏轻，这说明东亚季风区降水δ¹⁸O的准11年变化主要反映了太阳活动影响下水汽来源的变化。本研究有助于促进模拟与重建的对比研究，有望更全面地认识年代际尺度δ¹⁸O气候意义及东亚季风变化规律。