2017年8月10日,地学领域顶级期刊Geophysical Research Letters发表了题为“A new approach developed to study variability in North African dust transport routes over the Atlantic during 2001–2015”(2001-2015年北非沙尘气溶胶传输路径年际变化研究-基于一种新的定量化方法)的研究论文,定量解析了北非沙尘西向传输(热带大西洋)的时空变化特征和驱动机制,丰富了学术界对于北非沙尘输运时空变化的认知,并为充分认识北非沙尘气溶胶的气候效应和环境效应提供理论依据。
北非沙尘为全球最大的沙尘源地,每年向大气中释放约800Tg的矿物沙尘,其中约有240 ± 80 Tg yr-1的沙尘离开非洲大陆西海岸实现长距离输运,影响热带/副热带大西洋、南美、加勒比海、甚至北美等区域的生物地球化学过程和气候变化。由于沙尘源地和大气环流系统的时空差异,沙尘气溶胶的西向传输过程具有显著的时空易变性。然而,由于缺失沙尘传输路径的量化方法,难以在年际尺度上探究北非沙尘传输的时空动态和驱动机制。填补相关知识的空白,对于深化了解沙尘气溶胶的跨大西洋输运及其对海洋生物地球化学过程乃至气候系统的作用具有重要的理论意义。
图1 基于气候态MODIS AOD数据提取的沙尘传输中心轴线
Figure 1 The dust central axes extracted from the climatological MODIS AOD data
该研究基于MODIS AOD 数据,通过抽取中央轴线的方法实现了北非沙尘传输路径的定量化,进而解析了北非沙尘西向传输过程的时空变化特征和驱动机制。该研究指出,北非沙尘传输路径可分为11月至次年3月、最南端位于6.081.12°N的南线和4月至10月、最北端位于18.211.04°N的北线。2001-2015年间,北非沙尘传输路径总体上向北移动了1.65°,且南线(1.68°)的北移趋势要远大于北线(0.52°)。北大西洋热带辐合带(ITCZ)的南北位移和北大西洋涛动(NAO)正负相位转变造成的热带大西洋风场的变化是造成沙尘传输路径时空变异的主要驱动因素(图1)。
该研究主要由海洋环境与生态教育部重点实验室、教育部深海圈层与地球系统前沿科学中心高会旺教授团队完成,博士研究生孟灵为第一作者,高会旺教授为通讯作者,并得到科技部国家重大科学研究计划(2014CB953701)及国家自然科学基金(41210008)的资助。
论文引用:
Meng, L., Gao*, H., Yu, Y., Yao, X., Gao, Y., Zhang, C., and Fan, L.. A new approach developed to study variability of the North Africa dust transport route over the Atlantic during 2001-2015. Geophys. Res. Lett., 2017, 44(19), 10026–10035.10.1002/2017GL074478.
论文链接:
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2017GL074478
通讯员:
张潮