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地球环境研究所重建中全新世中美洲地区水文和飓风活动历史

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波多黎各位于加勒比海和北大西洋的交汇处,这一独特的地理位置使得该地区频繁遭受飓风的侵袭。2017年,飓风玛丽亚给该岛带来了历史上最严重的自然灾害,仅仅五年后,飓风菲奥娜再次引发了类似的危机。最新的模拟研究显示,随着全球变暖的加剧,全球范围内强烈热带气旋的发生频率预计将持续上升。为了更好地应对越来越频繁的极端气候事件对社会经济造成的影响,深入理解过去暖期气候异常的驱动机制变得尤为重要。

中国科学院地球环境研究所“极端气候事件及影响”团队(EXCEIS)谭亮成课题组和国内外合作者利用波多黎各莫纳岛石笋IM-94的多指标记录重建了该地区中全新世水文和飓风活动历史。研究发现:1)在百年尺度上,太阳活动显著影响中美洲的降雨模式。当太阳活动减弱时,大西洋经向翻转流(AMOC)减弱,热带辐合带(ITCZ)整体位置南移,从而导致中美洲地区降雨量整体减少。2)厄尔尼诺活动产生的垂直风切变可能在年代际尺度上阻碍了飓风的发展,但飓风活动与厄尔尼诺活动强度在百年尺度似乎是一致变化的。

上述成果于近期在线发表在国际期刊Marine Geology上,博士生唐慧茹为文章第一作者,谭亮成研究员与高永利教授为共同通讯作者。该成果得到国家杰出青年科学基金 (42323705)、中国科学院西部之光交叉团队基金 (xbzg-zdsys-2022117),中国科学院战略性先导专项(XDB40000000)联合资助。

Tang, H., Tan, L.*, Gao, Y.*, Zang, J., Ma, L., Li, Y., Edwards, R. L., Cheng, H., Sinha, A., & Wang, X. (2024). Mid-Holocene hydroclimatic change and hurricane activity in Central America recorded by an Isla de Mona Stalagmite. Marine Geology, 107289.

https://doi.org/10.1016/j.margeo.2024.107289


图1 研究区地图和月均气温、降雨和同位素


图2 研究区相关记录对比


图3 研究区飓风记录对比


图4 飓风和厄尔尼诺百年和年代际尺度关系

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