申请人系统且集中地开展了中高纬气候系统变化及气候预测研究，取得的创新性成果主要有：1）开展中高纬气候系统的变化及影响研究：揭示了夏季北大西洋涛动模态的年代际变化特征，并揭示了它对北半球气候的影响及机理；揭示了南极涛动影响季风的物理过程，提出“热带桥”的机制；揭示出东亚极端气候新的变异特征及中高纬影响因子；2）开展中高纬气候系统的可预测性研究，发展气候预测方法：提出改进北极涛动动力预测的新思路；提出太平洋年代际振荡的预测新因子；从方法上，充分利用气候系统变化及影响研究成果，研制和建立了具有优异效能的统计降尺度方法，改进区域和全球气候的动力预测。已发表和接受论文62篇（SCI论文42篇），其中第一作者论文22篇（SCI 论文16篇）。2014年荣获国家自然科学二等奖（排名第三）。SCI总引429次（完全他引228次），CSCD总引362次（完全他引238次）。

从总体趋势来看，中上新世暖期（3.264-3.025 Ma）之后东亚季风气候出现转变，但其转变机制仍存在争议。利用较新的地球系统模式CESM 1.0.4开展数值模拟，充分考虑动力植被反馈与气溶胶气候效应，模拟中上新世暖期及其之后东亚季风气候特征，并与地质记录进行对比。全面分析中上新世暖期之后青藏高原隆升（地形）和全球变冷（冰盖+大气温室气体）对东亚季风气候的影响，深入比较两者对东亚冬夏季风和亚洲内陆干旱化的影响差异。目前，国际上鲜有关于中上新世之后东亚季风气候转变机制的耦合模拟研究。本项目的及时开展有望深入揭示东亚古季风气候演变机制，同时为深入认识青藏高原隆升和全球变冷对东亚季风气候演变的影响提供模拟依据。

【中文摘要】南京葫芦洞位于东亚季风环流变化的敏感地带，已有研究初步揭示了冰阶/间冰阶尺度低纬季风与高纬极地气候之间的联系。本项目通过对南京葫芦洞4支生长时段部分重叠的石笋进行高精度U系测年和年纹层计数，建立24-10ka高精度时间标尺。利用常规和激光熔融技术获取年－十年尺度高分辨率的?18O数据，结合纹层厚度、灰度等代用指标，集成末次冰期向全新世转换时期东亚季风气候变化的完整过程。通过纹层计数、功率谱分析获取该时段突变气候事件、冰消过程等气候态在持续时间、波动幅度、内部结构和振荡频率等方面的详细信息。通过石笋高分辨率记录与极地冰芯和可能反映太阳活动的大气Δ14C、10Be记录对比，揭示东亚季风气候在十－千年尺度上与太阳活动、北大西洋温盐环流之间的耦合过程。尝试性探索冰期十年－百年尺度的太阳活动对东亚季风的驱动作用。研究成果将进一步明确全球冰量最大条件下中低纬度海洋－大气耦合过程在全球变化中的地位和作用

【中文摘要】本课题对南海珊瑚礁与中国陆地洞穴石笋进行了系统研究。在珊瑚礁方面，我们通过高精度TIMS铀系年代测定，发现南沙群岛海区近千年来至少发生了6次强风暴潮事件，具有约160年的周期；发现近200年南沙群岛至少发生了9次珊瑚礁白化死亡过程，珊瑚礁死亡、白化的频率显著增加，并且基本上可与El Nino事件相对应。通过对南海北部雷州半岛珊瑚礁的年代、Sr/Ca，Mg/ Ca和δ18O的组合分析等，证实在中全新世气候适宜期存在至少9次高频率、大幅度的冬季骤冷事件，并伴随大批角孔珊瑚死亡。发现6.8-5.0 ka BP温度比现在高0.9-0.5 oC，2.5 ka BP时温度与现在相当，1.5 ka BP.温度比现在低约2.2 oC这一温度的总体下降过程。与6800年来的总体趋势相反，20世纪温度急剧上升，可能记录了人类活动的影响。另外，还重建了全新世的多期高海平面，其波动周期为1400年，与北大西洋冰漂事件周期一致。 在石笋研究方面，发现在16800-10500 yr BP的冰消期发生的东亚季风气候震荡与格陵兰冰芯记录呈准同步变化趋势。证实了北半球气候通过大气环流的遥相关关系。