喀喇昆侖山冰川堰塞湖的形成與潰決機理研究

喀喇昆侖山冰川堰塞湖的形成與潰決機理研究

中國科學院、水利部成都山地災害與環境研究所崔鵬院士團隊揭示了喀喇昆侖山冰川的周期性躍動控制冰川堰塞湖形成與潰決的作用機理。相關成果發表于Earth-Science Reviews。研究結果顯示，平靜期的冰川平均運動速度僅79m/y，冰川躍動通常開始于初春，僅需數月躍動速度即達320？350m/y的峰值（春末和夏季），而后躍動速度逐漸降低，減速過程可持續數年。躍動初期的冰川速度快，冰裂隙密度高且易貫通形成潰決通道，故冰川堰塞湖規模較小；在躍動速度緩慢減小階段，冰裂隙密度較小，前期的潰決通道可因壩體垮塌而重新封閉，此時堰塞體穩定增大，堰塞湖水位增加，可誘發多次潰決洪水，形成大規模潰決洪水。

歐亞大陸湖泊溫度變化遙感研究

中國科學院東北地理與農業生態研究所宋開山等根據柯本氣候分區和湖泊面積，在歐亞大陸選擇了861個湖泊和237個水庫，研究了歐亞大陸湖泊溫度分布格局，分析了長時間序列湖泊溫度變化趨勢。相關成果發表于Hydrological Processes。研究發現，相比于其他湖泊，高緯度和青藏高原的湖溫更低；相比于白天，湖泊的夜晚溫度空間異質性更小。2001年至2015年期間，占湖泊總數70%以上的湖泊溫度呈現明顯的上升趨勢。高緯度湖泊及熱帶雨林地區湖泊的晝夜溫差變化最小。在影響因素方面，氣溫與湖泊溫度之間的相關關系最好。此外，湖泊的深度、面積、海拔及水源情況均會對湖溫產生影響。

降水變化調控北半球高山樹線爬升速率

中國科學院青藏高原研究所梁爾源等人收集了143個北半球天然樹線樣點，分析了1901年至2018年不同樣點樹線的變化速率。相關成果發表于Global Ecology and Biogeography。樹線是氣候變化對森林生態系統影響的敏感指示器，樹線變化對高山區生態系統的碳氮循環、物種多樣性、水文過程等產生影響。在亞北極地區，秋季降水決定高山樹線的爬升速率；在溫帶地區，變暖和秋季降水共同決定樹線的爬升速率。變暖背景下，亞北極高山樹線分布區氣候多出現暖濕化趨勢，而溫帶一半以上的樹線分布區氣候呈暖干化趨勢。因此，亞北極地區的高山樹線或進一步加速擴張，而溫帶地區的高山樹線爬升速率會逐漸降低。

低增溫情景下北太平洋副熱帶環流變化研究

中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室杜巖研究員團隊與國內外合作者探究了在未來全球變暖的低增溫情景下北太平洋副熱帶環流的變化。相關成果發表于Climate Dynamics。引起北太平洋副熱帶環流變化的主要因素為風應力與海洋垂向層結，且在不同增溫階段作用各有不同。在GMST增長階段，中緯度風應力旋度的負異常引起北太平洋上層1000米的環流增強；在GMST穩定階段，層結變化通過位勢渦度守恒關系引起主溫躍層的環流變化。此外，研究還顯示風場變化存在很強的自然變率，會引起多模式及多樣本間的環流變化的差異。

2020年夏季江淮流域持續性“暴力梅”事件的次季節成因

中國氣象科學研究院劉伯奇、祝從文等與合作者揭示2020年夏季江淮流域持續性“暴力梅”事件的次季節成因，季北大西洋濤動和中緯度冷空氣次季節尺度變化的影響。相關成果發表于Geophysical Research Letters。2020年6月至7月，我國江淮流域遭受了21世紀最強的持續性梅雨的侵襲。長江中下游接連出現10次強降雨過程，特別是7月以來的雨帶再一次回落，與之前的降水落區重疊度高，造成了湖北和江西境內的堤壩決堤，對當地的生命安全、生產生活和防疫工作造成重大影響。除了傳統熱帶太平洋和印度洋暖海溫異常的影響以外，北大西洋濤動（NAO）位相的次季節調整是導致2020年梅汛期降水量大、持續時間長的重要原因。

基于樹木年輪反演古氣候變化研究

中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室傅伯杰研究團隊在構建青藏高原區域尺度亞高山針葉林樹木年輪數據庫的基礎上，基于樹木年輪反演古氣候研究，揭示了青藏高原東南部過去400年來的溫度變化。相關成果發表于Quaternary Science Reviews。青藏高原是全球氣候變化最敏感的區域之一，被譽為“亞洲水塔”，其氣候以及生態環境變化與我國以及南亞地區國家生態安全直接相關。論文以青藏高原東南部亞高山針葉林為研究對象，利用樹木年輪學技術手段，大面積采集亞高山針葉林樹木年輪樣本，并結合國際樹木年輪數據庫提供的數據，建立了22個對溫度敏感的樹木年輪寬度年表。

末次冰期東亞熱帶地區千年尺度季節性干旱事件

中國科學院地質與地球物理研究所呂厚遠團隊與云南師范大學科學家合作，揭示了末次冰期東亞熱帶地區水文變化和極端氣候事件的發生同時受緯向環流和經圈環流的影響。相關成果發表于PNAS。揭示熱帶地區在地質時期氣候變化過程中的季節性水文變化特征和機制，有利于理解全球水文格局演變及其引發的極端氣候事件的發生與發展規律。研究顯示，7次千年尺度的季節性干旱事件與熱帶太平洋緯向SST（西/東）梯度增加引起的西太平洋副熱帶高壓（WPSH）西移有關，也和北半球Hadley環流加強聯系密切。研究結果對理解全球變化背景下熱帶地區高-低緯、海-陸相互作用的規律和機制具有重要意義。

全球變暖使未來強印度洋偶極子事件增加

中國科學院大氣物理研究所黃剛研究團隊與澳大利亞聯邦科學與工業研究組織蔡文炬團隊合作，指出不同模式中pIOD的模態具有很大差別，強pIOD事件與弱pIOD事件的發生機制不同。相關成果發表于Nature Climate Change。pIOD事件是指2019年秋季發生的強正位相印度洋偶極子（Positive Indian Ocean Dipole）事件。pIOD模態是指熱帶印度洋海溫異常的東（負異常）西（正異常）向偶極子模態。pIOD通常從北半球夏季開始發展，并在秋季到達成熟期。由于在pIOD期間印度洋熱帶對流區向西移動，導致澳大利亞降水減少，并形成干旱，高溫熱浪和森林大火等極端天氣；而在東非地區則造成嚴重洪澇災害。