氣候變化影響青藏高原湖泊的遙感研究

中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所地理景觀遙感學(xué)科組、水環(huán)境遙感學(xué)科組，與美、英研究團(tuán)隊(duì)合作，利用Landsat系列衛(wèi)星遙感影像對(duì)四個(gè)時(shí)期(1977、1990、2000、2014）青藏高原的湖泊進(jìn)行空間制圖，并整合氣象資料、冰川和凍土文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，深入探討區(qū)域湖泊變化及其主控因素的時(shí)空異質(zhì)性，研究論文發(fā)表于Remote Sensing。與我國(guó)北方干旱區(qū)和極地地區(qū)不同，近40年間青藏高原整體上呈現(xiàn)氣候變暖變濕、湖泊面積和數(shù)量增加的趨勢(shì)，但高原內(nèi)部湖泊變化具有明顯的空間異質(zhì)性。氣候變濕和冰川融化是主導(dǎo)高原湖泊變化的主要因素，但部分流域湖泊受氣候干旱或凍土退化影響，湖泊面積呈現(xiàn)萎縮趨勢(shì)。

不同時(shí)期青藏高原湖泊面積對(duì)氣候變化的響應(yīng)格局（圖片來(lái)源于Remote Sens）

青藏高原湖泊分布格局與時(shí)間動(dòng)態(tài)（圖片來(lái)源于Remote Sens）

氮沉降對(duì)土壤微生物多樣性影響

中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所生物地球化學(xué)組王超及其合作者整理了包括171個(gè)Shannon指數(shù)和102個(gè)Chao1指數(shù)在內(nèi)的全球198個(gè)施氮模擬實(shí)驗(yàn)樣點(diǎn)的土壤微生物多樣性數(shù)據(jù)，分析了氮添加后細(xì)菌和真菌多樣性的變化及與微生物生物量變化的關(guān)系，研究論文發(fā)表于Soil Biology and Biochemistry。氮增加顯著降低了細(xì)菌和真菌的Shannon和Chao1指數(shù)；氮增加顯著降低了酸桿菌門（Acidobacteria）和硝化螺旋菌門（Nitrospirae）微生物的相對(duì)多樣性；氮增加情況下，土壤微生物生物量的降低與多樣性的降低呈現(xiàn)顯著正相關(guān)性；氮增加情況下，土壤養(yǎng)分變化是影響微生物多樣性變化的主要因素，而非pH值的變化。

太陽(yáng)風(fēng)能流調(diào)制熱帶氣旋活動(dòng)的新機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心空間天氣室研究員王赤研究團(tuán)隊(duì)，與中國(guó)科學(xué)院院士、南京信息工程大學(xué)教授王會(huì)軍研究團(tuán)隊(duì)合作，以熱帶氣旋活動(dòng)為切入點(diǎn)，開(kāi)展深入的學(xué)科交叉研究，著重考察太陽(yáng)風(fēng)能流與全球變化的影響，研究論文發(fā)表于Atmospheric and Oceanic Science Letters。全球熱帶氣旋活動(dòng)的年度累積總能量在1994年之前持續(xù)升高，隨后又開(kāi)始下降；與傳統(tǒng)的氣候?qū)W考察因子，如太陽(yáng)黑子數(shù)、太陽(yáng)總輻照、太陽(yáng)10.7cm輻射、熱帶海平面溫度以及南方濤動(dòng)指數(shù)等相比，太陽(yáng)風(fēng)能流與全球熱帶氣旋活動(dòng)的相關(guān)性最好；劇烈地磁活動(dòng)期間的熱帶氣旋強(qiáng)度更大。

顯生宙最大冰期事件的演變過(guò)程

中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所晚古生代團(tuán)隊(duì)陳吉濤研究員等通過(guò)對(duì)相關(guān)地層的鍶、碳同位素綜合研究，認(rèn)為顯生宙最大的一次冰期事件——晚古生代大冰期的開(kāi)始，是由大陸風(fēng)化和有機(jī)碳在陸地上的埋藏（形成煤炭）所導(dǎo)致，并提出大冰期的最高峰是由有機(jī)碳埋藏由大陸轉(zhuǎn)向海洋導(dǎo)致；研究論文發(fā)表于Geology。通過(guò)將該鍶同位素與同時(shí)期全球無(wú)機(jī)碳同位素以及古二氧化碳濃度等的對(duì)比研究，佐證了晚古生代大冰期的起始與加強(qiáng)是由大陸風(fēng)化和有機(jī)碳在陸地上的埋藏（形成大量煤炭）導(dǎo)致的，同時(shí)提出大冰期的最高峰是在大陸風(fēng)化整體下降及熱帶雨林植被更替的背景下，有機(jī)碳埋藏由大陸轉(zhuǎn)向海洋所導(dǎo)致。

大尺度氣候變暖加劇北京持續(xù)性霾頻發(fā)

北京城市氣象研究所裴琳博士與中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所嚴(yán)中偉研究員等人的研究指出，20世紀(jì)80年代以來(lái)西北太平洋冬季海溫顯著變暖，激發(fā)的大氣環(huán)流異常有助于東亞冬季風(fēng)減弱，特別表現(xiàn)在華北一帶比以往更頻繁地出現(xiàn)異常南風(fēng)天氣，這是近幾十年北京冬季持續(xù)霾事件趨頻的大尺度氣候變化背景；研究論文發(fā)表于Atmospheric Chemistry & Physics。研究解釋了大尺度氣候變化是如何通過(guò)局地大氣環(huán)流演變促使北京持續(xù)霾天氣趨頻的一種具體機(jī)制。根據(jù)這一研究，大尺度氣候變暖或?qū)⒓觿∪A北重霾治理的難度。因而，聯(lián)系區(qū)域污染治理和全球減排溫室氣體，需要從更宏觀的角度來(lái)認(rèn)識(shí)和把握問(wèn)題。

從1980年到2016年相關(guān)系數(shù)研究（圖片來(lái)源于Atmospheric Chemistry & Physics）

西北太平洋增溫—東亞冬季風(fēng)系統(tǒng)減弱—北京持續(xù)霾事件增多之聯(lián)系機(jī)制示意（圖片來(lái)源于Atmospheric Chemistry & Physics）

潛水埋深變化影響荒漠深根植物養(yǎng)分吸收

中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所策勒站曾凡江團(tuán)隊(duì)以典型的塔克拉瑪干沙漠南緣荒漠—綠洲過(guò)渡帶的主要建群種駱駝刺為研究對(duì)象，通過(guò)2015年-2016年連續(xù)2年的野外試驗(yàn)（潛水埋深分別為2.5米、4.5米和11.0米），研究了潛水埋深對(duì)荒漠深根植物駱駝刺中的碳、氮和磷的生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)特征變化，研究論文發(fā)表于Frontiers in Plant Science。水分和養(yǎng)分是維持植物正常生長(zhǎng)及影響陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的重要因子。在干旱區(qū)，水分還直接決定著綠洲的生存和發(fā)展。該研究闡明了干旱生態(tài)系統(tǒng)中，潛水埋深變化對(duì)荒漠深根植物中碳、氮和磷化學(xué)計(jì)量學(xué)特征的影響。

全新世東亞夏季風(fēng)降水變率研究

南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院陸福志、馬春梅等通過(guò)對(duì)長(zhǎng)江下游太湖西部湖沼沉積物的高分辨率孢粉分析、加速器質(zhì)譜碳十四測(cè)年，結(jié)合東亞花粉數(shù)據(jù)庫(kù)和現(xiàn)代氣候數(shù)據(jù)集，采用花粉氣候模型定量重建檢驗(yàn)了長(zhǎng)江下游一萬(wàn)二千年以來(lái)的年降水和夏季降水，采用TraCE-21 ka古氣候瞬變模擬評(píng)估了太陽(yáng)輻射和溫室氣體對(duì)東亞夏季風(fēng)降水的貢獻(xiàn)，研究論文發(fā)表于Climate Dynamics。全新世大暖期夏季降水（梅雨）比現(xiàn)在高出30%左右。因此，未來(lái)CO2排放引起的全球變暖可能將導(dǎo)致長(zhǎng)江下游降水增加。古氣候模擬比較項(xiàng)目（PMIP）模型低估了大暖期降水的增加幅度。

印度洋海溫主模態(tài)對(duì)晚春青藏高原熱源年際變率的調(diào)制作用

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所段安民研究員等開(kāi)展海陸外強(qiáng)迫因子之間聯(lián)系和相互作用研究，相關(guān)論文發(fā)表于Advances in Atmospheric Sciences。研究人員從月平均尺度上考察與高原熱源緊密相關(guān)的海洋遙強(qiáng)迫信號(hào)，發(fā)現(xiàn)不同于2～4月的情形，隨著從冬到夏西風(fēng)帶的北撤，孟加拉灣夏季風(fēng)的爆發(fā)使得背景環(huán)流發(fā)生轉(zhuǎn)向，5月高原地面熱源的強(qiáng)度主要受到IOBM信號(hào)的影響。通過(guò)資料分析和數(shù)值模擬，其過(guò)程可簡(jiǎn)單總結(jié)為：當(dāng)春季IOBM處于暖位相年份時(shí)，由于加強(qiáng)的局地Hadley環(huán)流，高原上空云量、輻射、降水均發(fā)生相應(yīng)變化，從而使得地表感熱加熱顯著偏強(qiáng)。