研究为预测未来气候及极端气候应对提供关键数据

p30900

中新网西安9月27日电 (记者 阿琳娜)记者27日从西北大学获悉，该校城市与环境学院徐国保教授以第一作者身份在国际顶尖期刊Nature(《自然》)发表了长文“Jet stream controls on European climate and agriculture since1300 CE”(大气急流影响了欧洲七个世纪的极端事件)。文章系统地揭示了大气急流的位置变化对欧洲森林生态系统和社会、经济的影响。

据介绍，急流是位于上层大气中的高速风带，分别在北半球和南半球由西向东环绕地球。然而急流的位置并不固定，会随着高、低压系统的位置和强度变化而向北或向南移动，或改变其路线，有时像一条快速流动的小溪，有时又像一条缓慢蜿蜒的河流。这些高、低压系统直接影响地球表面的气候条件，因此急流位置的变化会导致天气状况的改变，包括热浪、洪水和干旱等极端事件，进一步影响农业生产力和全球粮食安全。

在北半球，急流在欧洲的位置变化，导致西北欧和东南欧出现相反的气候状况和极端天气现象，形成了一个类似于跷跷板的气候“偶极”模态。当急流处于极北位置时，西北欧的天气会变得更寒冷、潮湿，而地中海和巴尔干半岛则会变得更温暖、更干燥；相反，当急流向南移动时，它会把温暖干燥的空气拖到不列颠群岛上空，把温度更低、湿度更大的空气推向欧洲东南部。然而，人类对工业化时代之前急流的变异性及其影响了解非常有限。

为了分析欧洲地区急流位置的历史变动情况，研究团队以来自巴尔干半岛、阿尔卑斯山和不列颠群岛的树木年轮样本为研究对象，解译年轮“记录”的气候信息，经过长时间的比对、交叉定年、重建，推断出过去700多年里的急流变化。研究发现，西北欧和东南欧的气候“偶极”现象在几个世纪以来一直存在，并且在北极急流位置异常偏北或偏南时最为显著。

欧洲过去700多年的急流“偶极”模态在历史文献记录中也有反映。研究团队利用了现有的气候重建数据以及数个世纪以来关于热浪、干旱、洪水、风暴等欧洲丰富且可靠的文献数据集，发现了急流纬度位置的极端变化与生物物候(葡萄收获)、农业经济和人类人口影响之间存在着某种联系。

研究成果加深了人类对工业化之前自然气候系统变异性的理解，为改善研究人员赖以预测未来气候的气候模型提供了关键数据，并揭示了自然气候变异如何影响人类社会。

“如果只有几十年的观测数据，很难理解人类活动对气候的影响，此次研究成果完成的周期很长，对急流位置重建的时间长度扩展到700年，中间我们不断迭代更新数据，细致地探讨急流变化对经济社会事件的影响，将问题细枝末节都逐项攻破，综合多个学科的知识进一步深入理解急流对于气候、生态、农业和社会的影响，这也体现了这项重建研究的重要性。”徐国保说道。

徐国保教授和合作者Valerie Trouet教授联合来自12个国家24个研究单位的树木年轮专家、气候学家、生物学家和历史学家共同参与了此次研究