末次冰期的两类北大西洋千年尺度气候突变现象Dansgaard-Oeschger Oscillation(DO振荡)和海因里希事件(HS)在全球多处重建记录中均有体现，然而其触发机制及为何集中于海洋氧同位素第3阶段(MIS 3)发生仍处在探索阶段。本研究利用全球耦合模式，模拟并分析了MIS 3背景场下冰盖变化对全球气候的影响及其与千年尺度气候突变事件的联系。结果表明：1)DO/HS间冰阶期间，高海拔冰盖使行星波振幅增大，大气向极区输送热量增加，北极变暖，北大西洋海冰面积减少，但格陵兰岛存在阻塞高压，使DO/HS间冰阶期间温度偏低。冰盖条件显著影响了北半球冬季大气环流形态且与DO/HS的发生有紧密的联系。MIS 3阶段冰盖较末次冰盛期(LGM)而言，更利于千年尺度气候振荡的形成。2)高冰盖情境下格陵兰岛有一定阻塞高压且地表气温降低，北大西洋副极地涡旋由于海洋表面风应力增加而加强，向北热量输送也相应增加。3)加入淡水强迫之后，大西洋经向翻转环流(AMOC)强度减弱，北大西洋海表温度降低，海冰增加，进入冰阶状态。此时，增强的大气向北热量输送削弱了由于AMOC减弱造成的降温，不利于格陵兰岛冰阶状...
末次冰期的两类北大西洋千年尺度气候突变现象Dansgaard-Oeschger Oscillation(DO振荡)和海因里希事件(HS)在全球多处重建记录中均有体现，然而其触发机制及为何集中于海洋氧同位素第3阶段(MIS 3)发生仍处在探索阶段。本研究利用全球耦合模式，模拟并分析了MIS 3背景场下冰盖变化对全球气候的影响及其与千年尺度气候突变事件的联系。结果表明：1)DO/HS间冰阶期间，高海拔冰盖使行星波振幅增大，大气向极区输送热量增加，北极变暖，北大西洋海冰面积减少，但格陵兰岛存在阻塞高压，使DO/HS间冰阶期间温度偏低。冰盖条件显著影响了北半球冬季大气环流形态且与DO/HS的发生有紧密的联系。MIS 3阶段冰盖较末次冰盛期(LGM)而言，更利于千年尺度气候振荡的形成。2)高冰盖情境下格陵兰岛有一定阻塞高压且地表气温降低，北大西洋副极地涡旋由于海洋表面风应力增加而加强，向北热量输送也相应增加。3)加入淡水强迫之后，大西洋经向翻转环流(AMOC)强度减弱，北大西洋海表温度降低，海冰增加，进入冰阶状态。此时，增强的大气向北热量输送削弱了由于AMOC减弱造成的降温，不利于格陵兰岛冰阶状...
末次冰期的两类北大西洋千年尺度气候突变现象Dansgaard-Oeschger Oscillation(DO振荡)和海因里希事件(HS)在全球多处重建记录中均有体现，然而其触发机制及为何集中于海洋氧同位素第3阶段(MIS 3)发生仍处在探索阶段。本研究利用全球耦合模式，模拟并分析了MIS 3背景场下冰盖变化对全球气候的影响及其与千年尺度气候突变事件的联系。结果表明：1)DO/HS间冰阶期间，高海拔冰盖使行星波振幅增大，大气向极区输送热量增加，北极变暖，北大西洋海冰面积减少，但格陵兰岛存在阻塞高压，使DO/HS间冰阶期间温度偏低。冰盖条件显著影响了北半球冬季大气环流形态且与DO/HS的发生有紧密的联系。MIS 3阶段冰盖较末次冰盛期(LGM)而言，更利于千年尺度气候振荡的形成。2)高冰盖情境下格陵兰岛有一定阻塞高压且地表气温降低，北大西洋副极地涡旋由于海洋表面风应力增加而加强，向北热量输送也相应增加。3)加入淡水强迫之后，大西洋经向翻转环流(AMOC)强度减弱，北大西洋海表温度降低，海冰增加，进入冰阶状态。此时，增强的大气向北热量输送削弱了由于AMOC减弱造成的降温，不利于格陵兰岛冰阶状...
大西洋经向翻转环流(AMOC)的年代际变率对气候变化起着重要的调制作用。在现代气候背景下，北大西洋涛动(NAO)加强能使AMOC增强，但这种关系在更长时间尺度上是否成立尚不清楚。本研究利用TraCE-21ka模拟资料，对比分析末次冰盛期(LGM)和全新世时期NAO对AMOC影响的异同。结果表明，LGM时期较全新世时期经向温度梯度偏强，NAO位置偏南，这导致NAO与AMOC关系的不同：NAO的增强在LGM时期可以使AMOC增强，而在全新世使AMOC减弱。具体地，在LGM时期NAO的加强使北大西洋副极地气旋性环流增强，其南支导致向北的高盐海水输送增加，从而使北大西洋副极地区域密度升高，AMOC增强。与此同时，NAO正位相还能在中纬度激发异常的Ekman下沉流使AMOC加强。相反，在全新世时期，NAO正位相导致北大西洋副极地地区气旋性环流减弱，这导致中纬度向高纬度输送的高盐度海水减少，AMOC减弱。本研究表明NAO与AMOC的关系在很大程度上取决于不同气候背景下NAO的位置。
大西洋经向翻转环流(AMOC)的年代际变率对气候变化起着重要的调制作用。在现代气候背景下，北大西洋涛动(NAO)加强能使AMOC增强，但这种关系在更长时间尺度上是否成立尚不清楚。本研究利用TraCE-21ka模拟资料，对比分析末次冰盛期(LGM)和全新世时期NAO对AMOC影响的异同。结果表明，LGM时期较全新世时期经向温度梯度偏强，NAO位置偏南，这导致NAO与AMOC关系的不同：NAO的增强在LGM时期可以使AMOC增强，而在全新世使AMOC减弱。具体地，在LGM时期NAO的加强使北大西洋副极地气旋性环流增强，其南支导致向北的高盐海水输送增加，从而使北大西洋副极地区域密度升高，AMOC增强。与此同时，NAO正位相还能在中纬度激发异常的Ekman下沉流使AMOC加强。相反，在全新世时期，NAO正位相导致北大西洋副极地地区气旋性环流减弱，这导致中纬度向高纬度输送的高盐度海水减少，AMOC减弱。本研究表明NAO与AMOC的关系在很大程度上取决于不同气候背景下NAO的位置。
大量古记录表明了近两万年来同一半球内区域季风降水同步变化，而在千年尺度上南北半球间季风降水存在显著的反位相变化关系，但是驱动这一反位相关系的外强迫因子和物理机制尚不完全明确。文章利用基于通用气候系统模式开展的TraCE-21 ka试验资料，发现全强迫试验能够重现与古记录一致的南北半球间季风降水反位相变化关系。并通过分析单一外强迫敏感性试验结果，明确北半球淡水注入强迫是导致千年尺度上南北半球间季风降水反位相变化的主要强迫因子。进一步研究发现，近两万年来冰盖消融带来的北半球淡水注入增强能减弱大西洋经向翻转环流，导致由南半球向北半球热量输送的减少，造成的南北半球间热力差异能够减弱由南半球向北半球的水汽输送，以及通过减弱北半球Hadley环流和向南移动热带辐合带减少北半球季风降水而增加南半球季风降水；当北半球淡水注入减弱时，变化相反。因此，淡水注入量的变化调节了过去两万年来大西洋经向翻转环流的强度和南北半球热力结构，显著影响了千年尺度上南北半球间季风降水的反位相变化关系。
大量古记录表明了近两万年来同一半球内区域季风降水同步变化，而在千年尺度上南北半球间季风降水存在显著的反位相变化关系，但是驱动这一反位相关系的外强迫因子和物理机制尚不完全明确。文章利用基于通用气候系统模式开展的TraCE-21 ka试验资料，发现全强迫试验能够重现与古记录一致的南北半球间季风降水反位相变化关系。并通过分析单一外强迫敏感性试验结果，明确北半球淡水注入强迫是导致千年尺度上南北半球间季风降水反位相变化的主要强迫因子。进一步研究发现，近两万年来冰盖消融带来的北半球淡水注入增强能减弱大西洋经向翻转环流，导致由南半球向北半球热量输送的减少，造成的南北半球间热力差异能够减弱由南半球向北半球的水汽输送，以及通过减弱北半球Hadley环流和向南移动热带辐合带减少北半球季风降水而增加南半球季风降水；当北半球淡水注入减弱时，变化相反。因此，淡水注入量的变化调节了过去两万年来大西洋经向翻转环流的强度和南北半球热力结构，显著影响了千年尺度上南北半球间季风降水的反位相变化关系。
频繁的千年尺度气候波动是冰期气候的典型特征。末次冰期时,南极和格陵兰在千年尺度呈现出反相位的温度变化:当格陵兰气候处于暖期时南极缓慢降温,当格陵兰处于冷期时南极缓慢升温。这种南北极遥相关现象被称为Bipolar Seesaw。Bipolar Seesaw对气候的影响是全球性的,并且Bipolar Seesaw背后的物理过程与冰期大气CO2浓度变化密切相关。因此,研究Bipolar Seesaw对于理解冰期气候的运行机制,探究大气CO2变化的控制因素,具有重要意义。目前学界对末次冰期Bipolar Seesaw现象的观测研究已较为全面,但Bipolar Seesaw的具体机制仍有众多问题未得到解决。本文综述了近年来国际上关于Bipolar Seesaw的研究进展,并归纳了Bipolar Seesaw未来的几个研究方向。
频繁的千年尺度气候波动是冰期气候的典型特征。末次冰期时,南极和格陵兰在千年尺度呈现出反相位的温度变化:当格陵兰气候处于暖期时南极缓慢降温,当格陵兰处于冷期时南极缓慢升温。这种南北极遥相关现象被称为Bipolar Seesaw。Bipolar Seesaw对气候的影响是全球性的,并且Bipolar Seesaw背后的物理过程与冰期大气CO2浓度变化密切相关。因此,研究Bipolar Seesaw对于理解冰期气候的运行机制,探究大气CO2变化的控制因素,具有重要意义。目前学界对末次冰期Bipolar Seesaw现象的观测研究已较为全面,但Bipolar Seesaw的具体机制仍有众多问题未得到解决。本文综述了近年来国际上关于Bipolar Seesaw的研究进展,并归纳了Bipolar Seesaw未来的几个研究方向。