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摘要
以准两万年周期为特征的地球岁差参数变化所引起的太阳辐射变动是造成万年尺度亚洲季风气候变化的主要驱动力。现代地球近日点时间出现在冬季12月份,但在约1万年(10 ka)前的早全新世和未来10 ka后的未来,近日点时间均出现在夏季6月份,因而对北半球气候施以最强的岁差强迫。未来10 ka后气候除了受轨道改变引起太阳辐射变化强迫外,主要受人类活动排放温室气体影响。文章利用一个全球气候模式完成了早全新世、未来10 ka和现代(包括工业革命前)这3个时间段的一系列敏感性试验,对比检查了自然强迫和人类活动对东亚区域气候的可能影响。模拟结果表明:在仅有自然强迫时,与工业革命前相比,岁差引起的太阳辐射变化可造成早全新世及未来10 ka后东亚区域夏季变暖,冬季变冷,东亚夏季风和冬季风均显著增强。早全新世东亚区域夏季降水也明显增加,但因自然强迫下未来10 ka后温室气体浓度偏低,导致夏季降水出现减少现象。未来人类活动带来的温室气体浓度增加将引起地表温度显著增温,使东亚夏季风增强而冬季风减弱。在同时考虑自然强迫和人类活动影响后,东亚夏季降水进一步增加,未来10 ka后东亚夏季降水将较工业革命前增加9.87%,而早全新世只增加了2.66%。同时,在自然和人类共同作用下10 ka后东亚冬季风将减弱,而在仅有自然强迫的早全新世东亚冬季风却是增强的。这一研究说明,虽然未来10 ka后是岁差强迫最强盛时期,但人类活动可能会扰乱岁差尺度上东亚区域气候的自然演变规律,在未来气候预估中必须综合考虑自然强迫和人为因子共同影响。
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单位黄土与第四纪地质国家重点实验室; 中国科学院地球环境研究所; 中国科学院大学
