大气与海洋

21,000年以来的东亚季风变化研究

大气与海洋

21,000年以来的东亚季风变化研究

北京大学物理学院大气与海洋科学系闻新宇、刘征宇教授及其合作者，用先进的气候模式，系统地研究了古气候学界的一个经典问题：东亚冬季风与夏季风之间的相互关系。他们的研究结果澄清了长期以来在该问题上的不同认知，为近21，000年以来的东亚季风变化研究提供了模拟证据，并为预估未来全球变暖背景下的东亚季风变化提供了科学依据；研究论文发表于《自然-通讯》。中国气候主要受季风系统影响。人们通常认为东亚夏季风与冬季风彼此呈负的相关关系，即夏季风强时冬季风弱，反之亦然；这一未经充分证实的先验假设关系一直被用来解释东亚现代气候变化和古气候演化的诸多问题。然而，基于超长时间连续模拟试验的结果证实冬季风和夏季风本质上并没有内在、必然的联系，只是在不同时间尺度上各自对多种外强迫有不同的响应机理。

20,000年来观测与模拟的东亚季风指数和相关物理参数的演化

TRACE季风索引和相关实验

南黄海第四纪年代地层学研究

中国地质调查局青岛海洋地质研究所“大陆架科学钻探”项目组，通过对采自南黄海陆架的钻孔（CSDP-1，孔深300.1米）进行高分辨磁性地层学等研究，最终建立了钻孔的磁性地层年代框架，相关研究发表于《第四纪科学评论》。根据岩石磁学的测试结果，该孔的磁性矿物比较复杂，既有低矫顽力的磁铁矿，又有中等矫顽力的胶黄铁矿，还有高矫顽力的赤铁矿。这些磁性矿物既可单独存在，又可以组合共存，给古地磁定年带来了一定的困难。研究采用交变退磁与热退磁数据相结合的方法建立钻孔的磁性地层，成功地获取了沉积物原生的剩磁信息，最终建立了钻孔的磁性地层年代框架。磁性地层显示钻孔高斯正极性期和松山反极性期的界线（G/M：2588 ka）位于227 米附近。

降水影响下的生物气溶胶的释放

中科院大气物理研究所傅平青研究团队，揭示了北京春季一次降水过程中真菌类气溶胶、类细菌气溶胶以及非荧光生物颗粒物在降水不同时期的变化特征，研究论文发表于《科学报告》。生物气溶胶是大气有机气溶胶的重要组成部分，既分布在细粒子模态也分布在粗粒子模态。生物气溶胶不仅可以作为云凝结核和冰核来参与天气气候过程，部分生物气溶胶还是人体过敏原。降水有助于地表生物气溶胶（真菌孢子、细菌等）释放到大气中，但限于研究手段的限制，对降水过程不同阶段的实时在线观测研究仍很有限，因此，对降水过程中生物气溶胶的详细特征的了解仍存在很大缺失。真菌类气溶胶在降水前期和后期释放增加，空气中数浓度增加两倍多，而在降水中期，类细菌生物气溶胶数浓度加倍。

全球增温减缓背景下中国骤发干旱增加

中科院大气物理研究所袁星研究员、谢正辉研究员与英国气象局Peili Wu研究员和中国气象局干旱所李耀辉研究员合作，研究了骤发干旱的长期变化趋势，研究论文发表于《科学报告》。骤发干旱更有可能在湿润半湿润地区发生，如中国南方和东北地区。从1979到2010年，中国骤发干旱增加了109%。这种增长主要由长期变暖引起，但与土壤湿度下降和蒸散作用增强也有关。与全球温度变化相似，自1997/98强厄尔尼诺事件以后中国增温减缓，其对骤发干旱的影响被土壤水分含量降低和蒸散发增强抵消，从而导致在增温停滞期间骤发干旱的发生加倍。骤发干旱与全球气候变化直接相关，它与高温、热浪相伴，而全球变暖则会导致高温等极端天气事件增加。气候变暖可能会在未来几十年中加重中国的骤发旱情。

东亚海运排放清单研究表明亟待加强远洋船舶排放监管

清华大学环境学院刘欢副教授等采用卫星和岸边基站追踪数据研究了东亚海运排放带来的健康与气候影响，相关结果发表在《自然-气候变化》杂志上。海运是全球运输业的基石和大宗商品首选的运输方式，但海运会产生大量温室气体和多种大气污染物排放。东亚是全球海运最繁忙和发展增速最快的区域（目前占据全球十大港口中的八个席位，贡献全球30%以上的货物装卸量），但受技术方法的限制，精准的东亚海运排放清单一直缺失。2013年，来自东亚船舶的二氧化碳排放量占全球海运排放量的16%。海运带来的空气污染每年造成大约14500至37500人的过早死亡，并且给气候系统带来了短期和长期变化。研究结果表明，控制船舶排放不仅对应对气候变化非常重要，对减少贸易对于当地人群的健康影响有意义。

东亚船舶排放导致的过早死亡人数（每0.5网格）

东亚地区远洋船舶的污染物排放清单（以二氧化碳为例）

中国石笋氧同位素记录揭示过去64万年亚洲季风气候变化历史

西安交通大学程海教授及其合作者基于我国洞穴石笋氧同位素记录在亚洲季风气候变化历史研究成果发表于《自然》杂志。研究团队利用高精度铀（U）-钍（Th）定年和稳定同位素测试分析，将亚洲季风的洞穴石笋氧同位素记录延伸至过去64万年，即U-Th测年方法的年龄上限。该项研究给出了一份迄今最为详细和准确的64万年以来亚洲季风强度变化的历史记录，证实了过去7次主要冰期结束和千年尺度气候事件的发生是由岁差（地球的轴进动）引起的太阳辐射变化驱动的。研究同时指出距今40万年前后和最近2000年的氧同位素记录可为预测未来的气候变化提供参考。

赤道印度洋Wyrtki急流年际变异

国家海洋局第一海洋研究所海气中心青年学者段永亮博士等，将赤道印度洋Wyrtki急流年际变异新进展发表于《科学报告》。该研究利用国家海洋局“全球变化与海气相互作用专项”于2013年布放在赤道印度洋85°E的深海潜标观测数据，揭示了2013年春季与秋季Wyrtki急流演化特征，发现两次急流过程都发生在海洋上层130米内，且只持续一个月，相对于气候态呈现强度更强、范围更深、时间更短等特征。值得注意的是，春季急流强度超过同年的秋季急流，这与已有认识截然不同，而且秋季急流的盛期出现在12月份，与气候态相比延迟近1个月。2013年异常Wyrtki急流变异是由季节内震荡事件所导致，这一假设也被数值试验进一步验证。

印度洋深海沉积物中分离获得深海微生物活性硝基化合物

中科院南海海洋研究所刘永宏研究团队与暨南大学徐石海教授、中科院华南植物园魏孝义研究员合作，在深海微生物活性物质的研究中取得新进展，陈盛添从一株印度洋深海沉积物来源真菌，成功分离获得具有抗炎活性的硝基苯反式环氧酰胺二聚体化合物，研究结果发表于《有机化学通讯》。研究人员从Penicillium chrysogenum SCSIO41001中，分离获得了三个硝基苯反式环氧酰胺Chrysamides A-C （1-3），其中化合物ChrysamideA结构中含有一个新颖的7-oxa-2，5- diazabicyclo［2.2.1］heptane二环系统，为自然界首个硝基苯反式环氧酰胺二聚体。同时确定了Chrysamides A-C新颖结构的立体构型。分离获得的硝基苯反式环氧酰胺化合物中，Chrysamide C 对炎症因子IL-17具有显著的抑制活性。