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张旭教授参与的研究成果在《Science》发表

2020/08/23

821日,Science杂志发表了题为“Synchronous timing of abrupt climate changes during the last glacial period”的研究论文(文章链接),在国际古气候学界引起了极大的反响(Science报道ScienceDaily报道)兰州大学西部环境教育部重点实验室张旭教授为该研究提供了关键的数值模拟分析证据和动力解释,是本研究的主要作者之一。

     

   

研究过去全球气候变化是深入理解地球气候系统变化规律及机制、合理预测未来全球气候变化的必要途径。1980年早期,研究者对格陵兰冰芯的研究发现,末次冰期时(115,000 - 11,700 年),全球气候经历了25次快速变化(简称“DO”事件)。DO事件发生时,北极近地表温度在数十年内快速升温约8-16 °C,对全球生态环境产生了重大影响。然而,由于不同数据载体间的年龄框架存在差异,这一突变信号是否具有全球同步性还是存在时空差异,仍不明确。这阻碍着我们对 “DO”事件发生时气候内部响应过程的理解,是国际古气候学界长久以来一直悬而未决的科学谜题。

石笋是反演地质时期区域温度和降水变化的重要载体,具有定年准确等不可取代的优势。本工作对来自亚洲季风区、南美季风区和欧洲-地中海地区的63条具有绝对定年优势的石笋记录进行了年龄校正(使用最新的半衰期和初始核素比率)、年代-深度模型(有限正生长速率模型)校正和氧同位素序列标准化,发现格陵兰记录的DO变暖事件与以上3个区域的石笋记录的气候突变具有同步性(在几十年的时间偏差范围内),同时南极冰芯记录的大气环流信号变化也与石笋的记录具有同步性。这一系列结果说明DO事件发生时,全球对其的响应具有同步性,这一结果进一步被数值模拟结果所证实。

这一新发现极大的促进了我们对 DO事件发生时,气候内部响应过程的理解,论文共同作者之一,我校西部环境教育部重点实验室/泛第三极生态环境与气候变化前沿科学中心的张旭教授说,模拟结果与重建记录的一致性说明目前海气耦合模型中的物理过程,能够刻画气候变化中全球不同区域的响应特征,为我们利用耦合模型预测未来气候变化中不同区域的响应特征提供了信心

该研究由澳大利亚墨尔本大学的博士生Ellen CorrickRussel Drysdale教授以及剑桥大学的Eric Wolff教授牵头组织开展。其中,我校的张旭教授全权负责数值模拟以及大气动力过程的解释。

张旭教授,主要从事气候突变和海洋-大气-冰冻圈相互作用方面的模拟研究,已在NatureScience等国际顶级刊物发表文章8篇,其中第一/通讯作者的Nature文章2篇,Nature Geoscience文章1篇。