气候环境

气候变化影响青藏高原湖泊的遥感研究

中国科学院东北地理与农业生态研究所地理景观遥感学科组、水环境遥感学科组，与美、英研究团队合作，利用Landsat系列卫星遥感影像对四个时期(1977、1990、2000、2014）青藏高原的湖泊进行空间制图，并整合气象资料、冰川和冻土文献数据，深入探讨区域湖泊变化及其主控因素的时空异质性，研究论文发表于Remote Sensing。与我国北方干旱区和极地地区不同，近40年间青藏高原整体上呈现气候变暖变湿、湖泊面积和数量增加的趋势，但高原内部湖泊变化具有明显的空间异质性。气候变湿和冰川融化是主导高原湖泊变化的主要因素，但部分流域湖泊受气候干旱或冻土退化影响，湖泊面积呈现萎缩趋势。

不同时期青藏高原湖泊面积对气候变化的响应格局（图片来源于Remote Sens）

青藏高原湖泊分布格局与时间动态（图片来源于Remote Sens）

氮沉降对土壤微生物多样性影响

中国科学院沈阳应用生态研究所生物地球化学组王超及其合作者整理了包括171个Shannon指数和102个Chao1指数在内的全球198个施氮模拟实验样点的土壤微生物多样性数据，分析了氮添加后细菌和真菌多样性的变化及与微生物生物量变化的关系，研究论文发表于Soil Biology and Biochemistry。氮增加显著降低了细菌和真菌的Shannon和Chao1指数；氮增加显著降低了酸杆菌门（Acidobacteria）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）微生物的相对多样性；氮增加情况下，土壤微生物生物量的降低与多样性的降低呈现显著正相关性；氮增加情况下，土壤养分变化是影响微生物多样性变化的主要因素，而非pH值的变化。

太阳风能流调制热带气旋活动的新机制

中国科学院国家空间科学中心空间天气室研究员王赤研究团队，与中国科学院院士、南京信息工程大学教授王会军研究团队合作，以热带气旋活动为切入点，开展深入的学科交叉研究，着重考察太阳风能流与全球变化的影响，研究论文发表于Atmospheric and Oceanic Science Letters。全球热带气旋活动的年度累积总能量在1994年之前持续升高，随后又开始下降；与传统的气候学考察因子，如太阳黑子数、太阳总辐照、太阳10.7cm辐射、热带海平面温度以及南方涛动指数等相比，太阳风能流与全球热带气旋活动的相关性最好；剧烈地磁活动期间的热带气旋强度更大。

显生宙最大冰期事件的演变过程

中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代团队陈吉涛研究员等通过对相关地层的锶、碳同位素综合研究，认为显生宙最大的一次冰期事件——晚古生代大冰期的开始，是由大陆风化和有机碳在陆地上的埋藏（形成煤炭）所导致，并提出大冰期的最高峰是由有机碳埋藏由大陆转向海洋导致；研究论文发表于Geology。通过将该锶同位素与同时期全球无机碳同位素以及古二氧化碳浓度等的对比研究，佐证了晚古生代大冰期的起始与加强是由大陆风化和有机碳在陆地上的埋藏（形成大量煤炭）导致的，同时提出大冰期的最高峰是在大陆风化整体下降及热带雨林植被更替的背景下，有机碳埋藏由大陆转向海洋所导致。

大尺度气候变暖加剧北京持续性霾频发

北京城市气象研究所裴琳博士与中国科学院大气物理研究所严中伟研究员等人的研究指出，20世纪80年代以来西北太平洋冬季海温显著变暖，激发的大气环流异常有助于东亚冬季风减弱，特别表现在华北一带比以往更频繁地出现异常南风天气，这是近几十年北京冬季持续霾事件趋频的大尺度气候变化背景；研究论文发表于Atmospheric Chemistry & Physics。研究解释了大尺度气候变化是如何通过局地大气环流演变促使北京持续霾天气趋频的一种具体机制。根据这一研究，大尺度气候变暖或将加剧华北重霾治理的难度。因而，联系区域污染治理和全球减排温室气体，需要从更宏观的角度来认识和把握问题。

从1980年到2016年相关系数研究（图片来源于Atmospheric Chemistry & Physics）

西北太平洋增温—东亚冬季风系统减弱—北京持续霾事件增多之联系机制示意（图片来源于Atmospheric Chemistry & Physics）

潜水埋深变化影响荒漠深根植物养分吸收

中国科学院新疆生态与地理研究所策勒站曾凡江团队以典型的塔克拉玛干沙漠南缘荒漠—绿洲过渡带的主要建群种骆驼刺为研究对象，通过2015年-2016年连续2年的野外试验（潜水埋深分别为2.5米、4.5米和11.0米），研究了潜水埋深对荒漠深根植物骆驼刺中的碳、氮和磷的生态化学计量学特征变化，研究论文发表于Frontiers in Plant Science。水分和养分是维持植物正常生长及影响陆地生态系统生产力的重要因子。在干旱区，水分还直接决定着绿洲的生存和发展。该研究阐明了干旱生态系统中，潜水埋深变化对荒漠深根植物中碳、氮和磷化学计量学特征的影响。

全新世东亚夏季风降水变率研究

南京大学地理与海洋科学学院陆福志、马春梅等通过对长江下游太湖西部湖沼沉积物的高分辨率孢粉分析、加速器质谱碳十四测年，结合东亚花粉数据库和现代气候数据集，采用花粉气候模型定量重建检验了长江下游一万二千年以来的年降水和夏季降水，采用TraCE-21 ka古气候瞬变模拟评估了太阳辐射和温室气体对东亚夏季风降水的贡献，研究论文发表于Climate Dynamics。全新世大暖期夏季降水（梅雨）比现在高出30%左右。因此，未来CO2排放引起的全球变暖可能将导致长江下游降水增加。古气候模拟比较项目（PMIP）模型低估了大暖期降水的增加幅度。

印度洋海温主模态对晚春青藏高原热源年际变率的调制作用

中国科学院大气物理研究所段安民研究员等开展海陆外强迫因子之间联系和相互作用研究，相关论文发表于Advances in Atmospheric Sciences。研究人员从月平均尺度上考察与高原热源紧密相关的海洋遥强迫信号，发现不同于2～4月的情形，随着从冬到夏西风带的北撤，孟加拉湾夏季风的爆发使得背景环流发生转向，5月高原地面热源的强度主要受到IOBM信号的影响。通过资料分析和数值模拟，其过程可简单总结为：当春季IOBM处于暖位相年份时，由于加强的局地Hadley环流，高原上空云量、辐射、降水均发生相应变化，从而使得地表感热加热显著偏强。