轨道驱动对高低纬水循环的影响特征:海冰和降水吴志鹏1,2,3,尹秋珍2*,梁明强2,郭正堂1,3,4,史锋1,4,陆浩1,苏倩倩2,吕安琪21.中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院新生代地质与环境重点实验室,北京100029;2.GeorgesLemaîtreCenterforEarthandClimateResearch,EarthandLifeInstitute,UniversitécatholiquedeLouvain,Louvain-la-Neuve1348,Belgium;3.中国科学院大学地球与行星科学学院,北京100049;4.中国科学院生物演化与环境卓越创新中心,北京100044*联系人,E-mail:qiuzhen.yin@uclouvain.be2022-08-08收稿,2022-09-26修回,2022-09-28接受,2022-11-16网络版发表国家自然科学基金(41888101)资助摘要轨道尺度上的水循环及其对轨道三要素、温室气体和冰盖的响应一直是古气候学界研究的热点科学问题之一.海冰和降水作为水循环的两个重要组成部分,其变化更是备受关注.研究海冰和降水在轨道尺度上的变化,特别是对外部驱动的响应机理、内部过程和反馈机制,有望对现代海冰和降水变化的理解及其未来趋势预测提供长尺度的背景参考.最新研究结果表明,在轨道尺度上北半球海冰对太阳辐射的变化更敏感,而南半球海冰对温室气体的变化更敏感.就轨道三要素而言,北半球海冰主要受岁差控制,而南半球海冰主要受斜率控制.岁差、斜率和CO2在全球不同区域降水中的相对重要性随时间和空间不同而发生变化.受赤道最大太阳辐射影响,热带降水中还含有明显的半岁差信号.此外,缓慢的轨道尺度太阳辐射变化可以通过影响北极海冰变化来引起大西洋经向翻转环流(Atlanticmeridionaloverturningcirculation,AMOC)百年-千年尺度的突变,从而引起全球温度和降水随之发生改变.在东亚季风区,中国南方夏季降水受冰盖影响显著,冰盖主要通过影响热带辐合带(inter-tropicalconver-gencezone,ITCZ)的季节性摆动来影响降水;而中国北方夏季降水主要受太阳辐射控制,以岁差信号占主导;太阳辐射和冰量对夏季风降水的影响具有较强的区域性和非线性特征.关键词水循环,降水,海冰,轨道驱动,冰盖,高低纬相互作用水循环对维持全球气候-环境系统的稳定性发挥着至关重要的作用,同时也是地球能够成为我们“绿色宜居家园”的关键因素之一[1,2].水循环还影响着碳循环,这进一步突出了水循环在全球气候-环境-生态中的作用[3,4].因此,对全球水循环开展深入研究不仅可以加强对气候-环境相互作用的理解,还有望为实现我国碳达峰、碳中和“双碳”目标提供理论参考.就地球表层系统的水循环而言,高纬冰冻圈系统和低纬季...
