北极地区是对当前气候变化最敏感的领域之一;通过涉及海洋,大气,生物圈,岩石圈和冰圈的连接,它们会响应,放大和驱动地球系统中其他地方的变化,因此,了解它们的作用对于设置可靠的预测气候模型至关重要。尤其是,大气气溶胶通过太阳照射的散射和吸收和作为云凝结核的来源而与气候强烈相互作用。尽管这些过程是众所周知的,但极性区域的气溶胶的定量和定性(气候强迫迹象)受到较大不确定性的影响。主要的不确定性包括相对的云/雪表,反照率以及高纬度处气溶胶的尺寸分布和化学成分的稀缺空间覆盖率。以提高我们对北极气溶胶的尺寸分布,大气负荷和化学成分的了解,自2010年以来,北极地区的连续测量和采样运动正在进行中:Thule(North Greenland)(North Greenland)和NY Alesund(挪威斯瓦尔巴德岛)。在Thule,每天或其他所有样品全年收集的24小时样品
在1957 - 1958年,国际地球物理年(IGY)汇集了60多个国家,以参与协调的南极科学,从而在南极和南方海洋研究中启动了国际合作的时代。自IGY以来,南部高纬度地区的研究活动已经显着增长,涉及更多国家,并涵盖了整个科学学科。在过去的十年中,已经出现了许多新的观察性研究计划,以解决紧迫的问题,这些问题仍然可以更好地理解南极洲和南大洋在气候变化中的作用,以及在全球变暖下的当前和未来区域和全球影响。其中一些新兴的研究计划是由历史上参与南极研究的国家领导的,而其他国家最近开始开始在南极及其周围的海洋中建立专业知识和存在,通过开发和部署工具,建立研究基础设施和逻辑能力,或建立建模系统的进步和操作。
摘要:河流生态系统已经适应了整个季节的自然放电变化。14然而,证据表明气候变化已经影响了15河流量季节性的幅度,仅限于本地研究,主要集中于平均或极端16个流量的变化。这项研究介绍了将分配熵用作可靠的措施来评估整个季节的17流量不均匀性,从而实现了全球分析。我们发现,在18个长期河流测量站中,约有21%的季节性流量分布发生了重大变化,但其中三分之二与年平均排放趋势无关。通过将20个数据驱动的径流重建与最先进的水文模拟相结合,我们确定了北部高纬度地区(高于50°N)的河流流量季节性的21个可分离弱化,这是一种与人为气候强迫直接相关的现象。23
摘要:大西洋子午翻转循环(AMOC)过去崩溃了地球的气候,未来的预测表明,对全球变暖和高纬度海鲜的响应,响应于全球变暖和高纬度海洋的衰弱和潜在崩溃。在其最重要的远程连接中,AMOC已被证明会影响El ni〜no - 南部振荡(ENSO),尽管对这种影响的趋势或发挥作用机制尚无明确的共识。在这项研究中,我们通过在全球气候模型中在北大西洋中添加北大西洋的淡水来研究AMOC崩溃对ENSO的影响。 发现,由于AMOC崩溃引起的热带PACIFIC均值变化会改变控制ENSO的反馈,从而抑制ENSO的生长速度。 结果,由于空气较弱 - 与冷却器的热带pacifif和强化步行者循环相关的空气 - 海洋储量较弱,ENSO的可变性降低了约30%。 降低的ENSO变异性在频繁的极端频率降低了95%,没有事件,并且向更普遍的中心偏离了不超过东方帕克斯特(Easters Paci)的效果,而没有事件,这是由降低的非线性和非对称性和不对称性的标志。 这些结果提供了对过去和将来ENSO的可能行为的机械见解,在大量削弱或崩溃的AMOC的情况下。在这项研究中,我们通过在全球气候模型中在北大西洋中添加北大西洋的淡水来研究AMOC崩溃对ENSO的影响。发现,由于AMOC崩溃引起的热带PACIFIC均值变化会改变控制ENSO的反馈,从而抑制ENSO的生长速度。结果,由于空气较弱 - 与冷却器的热带pacifif和强化步行者循环相关的空气 - 海洋储量较弱,ENSO的可变性降低了约30%。降低的ENSO变异性在频繁的极端频率降低了95%,没有事件,并且向更普遍的中心偏离了不超过东方帕克斯特(Easters Paci)的效果,而没有事件,这是由降低的非线性和非对称性和不对称性的标志。这些结果提供了对过去和将来ENSO的可能行为的机械见解,在大量削弱或崩溃的AMOC的情况下。
在地球低沉的大气中,飓风的大小巨大,螺旋风和巨大的雨水/降雨/降水,这是破坏性的。但是,在地球上层大气中尚未发现类似于赫里斯的干扰。在这里,我们报告了低太阳能和其他低地磁活性期间极地电离层和磁层中的持久空间飓风。该飓风显示出较强的圆形水平等离子体流,带有剪切,几乎零流动中心以及由强烈的电子沉淀引起的,由与强烈的向上磁性电流相关的电流相关的强烈电子沉淀引起的。在中心附近,沉淀电子被基本上加速至约10 keV。尽管条件极为安静,但飓风将大量的能量和动量沉积赋予电离层。观察结果和模拟表明,在北向北向磁场的几个小时内,太空飓风是由稳定的高纬度瓣磁重新连接和电流连续性产生的,太阳磁场和太阳风密度和速度非常低。
持续的低海冰范围是导致海洋地表水域变暖的贡献者。2022年的北极海冰范围与2021年相似,远低于长期平均水平。超越海冰范围向海冰时代(与海冰厚度有关(较老的海冰)相关的海冰时代,揭示了更多的清醒观察。北极已经从以多年冰为主导的地区过渡到以一年级(季节性)海冰为主的地区。,虽然海冰大于四岁,但2006年9月覆盖了100万公里,但在2022年9月仅覆盖127,000公里2。可能与高纬度海洋温度升高和海冰降低有关的一种影响是近期在阿拉斯加沿海沿海观察到的海鸟死亡的近期实例(请参见Sidebar 5.2)。这个和其他生态系统的影响,包括鱼类,海洋哺乳动物和陆基食品来源的气候变化,是北极土著人民和居民的严重关注,因为粮食安全和生态系统健康(例如,Search等人 2022; Crozier等。 2021; Mallory and Boyce 2018)。2022; Crozier等。2021; Mallory and Boyce 2018)。
淡水输入的关键位置驱动大西洋子午倾覆(AMOC)放缓及其气候反应尚无定论。使用最先进的全球气候模型,我们进行淡水软管实验,以重新检查AMOC敏感性及其气候影响。irminger盆地是额外淡水通量的最有效区域,导致最大的AMOC弱化。尽管全球温度和降水反应是相对均匀的,次洲互惠的反应(尤其是在北部纬度)是异质的。在高纬度地区,海冰对淡水通量的反应和相关的冰 - 阿尔贝托的反馈决定了温度的变化。在热带和热带区域中,温度动力学是通过大气循环和海洋热传输来塑造的。降水显示由于表面湍流变化以及热带收敛区(ITCZ)的南部运动而导致的季节性和区域变异性。气候极端的广泛异质性强调了监测与AMOC放缓相关的淡水释放区域的需求。这些发现对理解古气候和未来的AMOC影响具有重要意义。
持续的低海冰范围是导致海洋地表水域变暖的贡献者。2022年的北极海冰范围与2021年相似,远低于长期平均水平。超越海冰范围向海冰时代(与海冰厚度有关(较老的海冰)相关的海冰时代,揭示了更多的清醒观察。北极已经从以多年冰为主导的地区过渡到以一年级(季节性)海冰为主的地区。,虽然海冰大于四岁,但2006年9月覆盖了100万公里,但在2022年9月仅覆盖127,000公里2。可能与高纬度海洋温度升高和海冰降低有关的一种影响是近期在阿拉斯加沿海沿海观察到的海鸟死亡的近期实例(请参见Sidebar 5.2)。这个和其他生态系统的影响,包括鱼类,海洋哺乳动物和陆基食品来源的气候变化,是北极土著人民和居民的严重关注,因为粮食安全和生态系统健康(例如,Search等人 2022; Crozier等。 2021; Mallory and Boyce 2018)。2022; Crozier等。2021; Mallory and Boyce 2018)。
古构造对于我们对物种对气候变暖的反应的理解至关重要,但是这些档案在北极极为罕见。在这里,我们将形态学分析和散装骨元编码结合在一起,以投资于挪威高纬度Storsteinhola洞穴系统(68°50'n 16°22'e)密封的骨沉积物的独特年代。该沉积物的历史可追溯到冰川晚期的气候变暖时期[〜13,000个校准年前(Ka Cal B.P.)]到全新世热最大值(〜5.6 ka cal B.P.)。古生物学分析使我们能够利用1000秒的形态无法识别的骨碎片,从而产生了具有40种不同分类单元的高分辨率序列,其中包括以前在此处找到的物种。我们的记录揭示了在北极圈上方的海洋和陆地环境中,作为过去变暖时期的一种自然反复出现的现象,为当今正在进行的生态系统范围的反应提供了基本的见解。
目录 3 表格列表 5 图表列表 6 缩略词 8 作者列表 10 简介 11 1.加勒比地区气候变化情景 13 1.1 情景开发 13 1.1.1 GCM 集成方法 13 1.1.2 温室气体排放情景 15 1.1.3 气候敏感性和变化时间 16 1.1.4 结果指导 19 1.2 全球 +1.5 和 +2.0 o C 时加勒比地区气候变化情景 19 2.海平面上升对加勒比地区的影响 24 2.1 全球海平面上升 (SLR) 预测 24 2.1.1 高纬度冰盖动力学 24 2.1.1.1 极地放大 26 2.1.1.2 影响海平面上升的冰川过程 28 2.1.2 高纬度冰盖的过去演变 29 2.1.3 未来全球海平面上升预测 35 2.2 加勒比地区海平面上升预测 39 2.3 海平面上升对加勒比共同体成员国的影响 44 2.3.1 海平面上升影响的地理信息系统分析 46 2.3.1.1 研究区域和国家边界准备 46 2.3.1.2 数据检查和制图投影 46 2.3.1.3 创建沿海数字地形模型 (DTM) 49 2.3.1.4 创建海平面上升洪水情景 49 2.3.1.5 计算脆弱性估计 49 2.3.1.6 调整脆弱性估计 50 2.3.2 最易受海平面上升影响的加勒比共同体国家 51 2.3.3 其他加共体国家受海平面上升影响的脆弱性 71 2.3.3.1 小岛屿和沙洲:珊瑚礁岛屿 71 2.3.3.2 火山岛屿 72 2.3.4 沿海平原岛屿 78 2.3.5 其他岛屿 79 2.4 海平面上升对加共体国家影响概述 84 2.4.1 海平面上升 1 米的影响 84 2.4.2 海平面上升 2 米的影响 89 3.1.5° 和 2°C 全球变暖对加勒比地区的影响差异 96 3.1 对珊瑚礁的影响 96 3.1.1 气候变化对珊瑚礁的影响类型 96 3.1.1.1 气温升高与珊瑚白化 96 3.1.1.2 气温升高与传染性珊瑚疾病 98 3.1.1.3 海洋酸化 99 3.1.1.4 海平面上升 101 3.1.1.5 热带风暴 102 3.1.2 加勒比地区的独特因素 103 3.1.2.1 过去的白化和海表温度趋势 103 3.1.2.2 2005 年加勒比海白化事件 106