西北大学青年教授Nature发文揭秘大气急流影响的农业和社会极端事件
陕西广电融媒体集团·起点新闻 2024-09-27 19:21
近年来,热浪、洪水、干旱等极端天气在全球范围内频发,气候变暖、天气异常、回寒倒冷。这样的极端天气在近几个世纪都存在吗?我们如何揭开这自然谜题?
北京时间9月25日23时,西北大学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》)发表长文“Jet stream controls on European climate and agriculture since 1300 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。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。
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。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。为了分析欧洲地区急流位置的历史变动情况,研究团队通过使用来自欧洲各地的对温度变化敏感的树木年轮样本,对来自巴尔干半岛、阿尔卑斯山和不列颠群岛的树木年轮进行详细的数据分析,经过长时间的比对、交叉定年、重建,推断过去700多年里急流的纬度位置变化历史。进而发现,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。
值得注意的是,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、收成、饥荒、疾病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。
急流纬度位置与欧洲极端事件之间的长期关系为当前的气候状况提供了背景信息,也揭示了在全球变暖持续加剧的情况下,人类可能面临的极端事件类型。该成果得到了古气候学、气候学、生态学、历史学、植物学、环境科学等各个领域研究人员的关注,而如何认识急流对其他地域乃至全球极端气候的影响,成了他们下一步的研究计划。
起点新闻记者:高奇发 通讯员:魏梦鸽
编辑:王迪
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