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据介绍,急流是位于上层大气中的高速风带,分别在北半球和南半球由西向东环绕地球。然而急流的位置并不固定,会随着高、低压系统的位置和强度变化而向北或向南移动,或改变其路线,有时像一条快速流动的小溪,有时又像一条缓慢蜿蜒的河流。这些高、低压系统直接影响地球表面的气候条件,因此急流位置的变化会导致天气状况的改变,包括热浪、洪水和干旱等极端事件,进一步影响农业生产力和全球粮食安全。
在北半球,急流在欧洲的位置变化,导致西北欧和东南欧出现相反的气候状况和极端天气现象,形成了一个类似于跷跷板的气候“偶极”模态。当急流处于极北位置时,西北欧的天气会变得更寒冷、潮湿,而地中海和巴尔干半岛则会变得更温暖、更干燥;相反,当急流向南移动时,它会把温暖干燥的空气拖到不列颠群岛上空,把温度更低、湿度更大的空气推向欧洲东南部。然而,人类对工业化时代之前急流的变异性及其影响了解非常有限。
为了分析欧洲地区急流位置的历史变动情况,研究团队以来自巴尔干半岛、阿尔卑斯山和不列颠群岛的树木年轮样本为研究对象,解译年轮“记录”的气候信息,经过长时间的比对、交叉定年、重建,推断出过去700多年里的急流变化。研究发现,西北欧和东南欧的气候“偶极”现象在几个世纪以来一直存在,并且在北极急流位置异常偏北或偏南时最为显著。
“如果只有几十年的观测数据,很难理解人类活动对气候的影响,此次研究成果完成的周期很长,对急流位置重建的时间长度扩展到700年,中间我们不断迭代更新数据,细致地探讨急流变化对经济社会事件的影响,将问题细枝末节都逐项攻破,综合多个学科的知识进一步深入理解急流对于气候、生态、农业和社会的影响,这也体现了这项重建研究的重要性。”徐国保说道。
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