中东亚全新世和末次冰期气候变化的数值模拟研究

论文摘要

本文利用由德国波茨坦气候影响研究所开发的全球气候系统模式（CLIMBER-2）和由中国科学院大气物理研究所开发的九层大气环流模式（IAP9L-AGCM）模拟了全新世和末次冰期气候变化,研究了全新世青藏高原冰雪对东亚、东南亚和非洲气候的作用以及末次冰期典型时段（60KyrBP-20 Kyr BP）中东亚气候对Dansgaard/Oeschger旋回和Heinrich事件的响应过程。 本研究的数值模拟包括全新世和末次冰期典型时段（60KyrBP-20 Kyr BP）两个时间段。模拟试验及所得到的主要结果归纳如下: （1）中全世（6kyr BP）平衡状态模拟试验-控制试验。在中全新世地球轨道参数驱动下CLIMBER-2和IAP9L-AGCM的模拟结果均揭示出夏季北半球比现今更加温暖和更加湿润的气候状态。CLIMBER-2的模拟结果显示在欧洲北部、亚洲和北美的夏季温度比现代温度高2℃以上;北非和南亚的夏季降水比现代降水最大要高出1.6（毫米/天）。而IAP9L-AGCM的模拟结果也显示出全新世气温增幅最大（大于3.5℃）的地区出现在欧亚大陆和北美;夏季降水增幅最大高于（3毫米/天）的地区出现在从中国的北部和中部沿西南方延伸至南亚部分地区的季风区域。 （2） 中全新世（6kyrBP）青藏高原冰雪影响的敏感试验。CLIMBER-2的模拟结果显示当青藏高原致入冰雪覆盖后,中全新世北非和南亚的夏季降水出现明显的下降,而在东南亚,夏季降水则出现增加。IAP9L-AGCM1的模拟结果显示夏季印度北部、中国北部和蒙古南部降水显著下降,而东南亚的夏季降水增加。模式敏感性试验说明东亚、南亚和中亚部分地区对青藏高原冰雪影响导致的变冷很敏感。 （3）全新世（9kyr BP-OkyrBP）瞬变模拟试验。由CLIMBER-2所做的过去9000年以来的瞬变模拟试验显示北半球夏季气温逐渐下降,同时北方森林带缓慢南移。CLIMBER-2的模拟结果显示,南亚和北非的植被覆盖变化对青藏高原上冰雪下垫面的强迫的响应并不同步,表现为北非的植被覆盖减少较南亚地区更快更早。北非的植被覆盖从9kyrBP到6kyrBP减少很快,而南亚的植被覆盖从

论文目录

• 原创性声明
• 关于学位论文使用授权的声明
• 摘要
• Abstract
• Chapter 1 Introduction
• 1.1 International status on paleoclimate modeling: A brief review
• 1.2 Synopsis of results from modeling paleoclimates of central and East Asia
• 1.3 Objectives and outline of this dissertation
• References
• 2 Models used in this study
• 2.1 The Earth-system model of intermediate complexity: CLIMBER-2
• 2.2 Atmospheric general circulation model: IAP9L-AGCM
• References
• 3 Impacts of snow and glaciers over Tibetan Plateau on Holocene climate change: simulation experiments with CLIMBER-2
• 3.1 Introduction
• 3.2 Experimental design
• 3.3 Modeling results
• 3.3.1 Temperature and precipitation changes
• 3.3.2 Vegetation cover changes
• 3.4 Concluding remarks
• References
• 4 Impacts of snow and glaciers over Tibetan Plateau on mid-Holocene East Asian summer monsoon: simulation experiments with IAP9L-AGCM
• 4.1 Introduction
• 4.2 Experimental design
• 4.3 Modeling results
• 4.3.1 Temperature changes
• 4.3.2 Precipitation changes
• 4.3.3 Sea level pressure and atmospheric circulation changes
• 4.4 Summary and concluding remark
• References
• 5 Last Glacial climate simulation with CLIMBER-2: Response of East Asian climate to Dansgaard/Oeschger and Heinrich events
• 5.1 Introduction
• 5.2 Experimental design
• 5.3 Definition of several indexes
• 5.4 Modeling results
• 5.4.1 Near-surface air temperature over Eurasian continent
• 5.4.2 Westerly winds and East Asian winter monsoon
• 5.5 Discussion and conclusion
• References
• 6 Conclusions
• 6.1 Major results and implications
• 6.2 Future research plans
• Appendix
• List of tables
• List of figures
• List of publications during PhD study
• Curriculum Vita （Author's biography）
• Acknowledgements