研究概要:
1、北极—青藏高原通道:最为活跃的大气桥
这是三者中最为活跃和直接的通道。源自北极巴伦支-喀拉海等关键区域的海冰融化,如同投石入水,在大气中激发出沿欧亚大陆传播的罗斯贝波波列,进而影响青藏高原的气温、降水和积雪。这一大气桥具有双向性:青藏高原的地表热力状况和积雪变化也能通过大气环流反馈,影响北极海冰和环流模式,甚至通过平流层过程调控北极的极涡。
2、北极—南极通道:经典的跷跷板效应
这条连接地球两端的遥远通道,以经典的跷跷板效应著称,存在两种不同时间尺度的作用机制。在较长的千年尺度上,被称为大洋热量传送带的大西洋经向翻转环流(AMOC)是主要推手,其强弱变化调控着南北半球的热量分配,导致两极气候的“此消彼长”。在较短的年代际尺度上,大气则扮演了更直接的角色,通过热带辐合带的南北移动以及太平洋、大西洋的海洋年代际振荡,建立起连接两极的大气桥梁,使得两极气温和海冰呈现的反位相变化。
3、南极—青藏高原通道:穿越赤道的隐秘通道
这是一条长期被忽视但至关重要的通道。研究发现,南极大气环流(以南极涛动为代表)的异常,首先影响南印度洋的海温分布,形成海温异常偶极子。这个位于热带的海洋信号,进一步激发大气波动向北传播,调控向青藏高原输送的水汽通量,最终影响高原的感热通量和降水。
理解地球三极之间气候系统的遥相关机制不仅具有重要科学价值,也与人类社会的可持续发展密切相关。三极的协同变化能够显著影响中纬度地区的天气气候。因此,将地球三极视为一个整体系统,对提升全球与区域气候预测准确性、制定科学有效的气候变化应对策略具有关键意义。
连接北极与南极的概念路径
南极与青藏高原之间的遥相关联系
核心PI
段安民 |
厦门大学
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1、高原气象研究
2、海-陆-气相互作用
3、海气耦合模式开发
1、国家自然科学基金联合基金重点支持项目,青藏高原夏季极端降水时间成因和预测模型研究(U2442205),2025-2028, 项目负责人;
2、国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项,气候变化对尼罗河盆地水资源的影响及适应研究(2024YFE0203200),2024-2026,课题负责人;
3、国家自然科学基金国际(地区) 合作与交流项目,气候变化对伊朗大城市空气质量的影响研究(42361144708),2024-2026,项目负责人;
4、国家自然科学基金重点项目,地球三极气候变化耦合联动的途径和过程(42030602),2021-2025,项目负责人;
5、国家杰出青年科学基金项目, 海气自然变率影响青藏高原热源的过程和机理(41725018), 2018-2022,项目负责人;
6、中国科学院先导A类项目“地球大数据科学工程”项目七:“时空三极环境”第四课题:“三极气候系统多圈层相互作用”(XDA19070404),2018-2022,课题负责人;
7、国家自然科学基金国际(地区) 合作与交流项目, 中南半岛和华南极端降水事件年代际变化的机理,影响和未来预估(41861144014),2019-2021,项目负责人;
文章信息:
上述研究成果发表于国际权威期刊《Science Bulletin》。厦门大学海洋与地球学院段安民教授为文章第一作者兼通讯作者,中国科学院青藏高原研究所李新研究员为文章共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金项目(42030602 、42275032)的联合资助。
论文发表:
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