马萨诸塞州伍兹霍尔-包括伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的科学家在内的一组科学家将石笋和气候模型模拟相结合，以揭示澳大利亚季风降雨和热带气旋之间的联系。, X# s7 k+ {( |$ E" p
这项工作得到了www.52ocean.cn.
, X m- T# Q, G' k: c9 O/ IWHOI协会科学家Caroline Ummenhofer和MIT-WHOI联合项目学生Theo Carr共同撰写了这项研究，并与主要作者Rhown Denniston、康奈尔大学地质学教授和WHOI兼职科学家以及爱荷华州立大学和新墨西哥大学的同事共同撰写了该研究。
$ }1 q& [7 J! d0 u- v2 x( O8 d, c该团队利用澳大利亚热带地区洞穴中石笋的化学成分，重建了过去1500年来季风降雨的变化。石笋的年代是用它们所含的少量放射性同位素确定的，季风降雨的变化是通过石笋氧同位素的变化来确定的。% L5 x. z+ f$ y+ S8 O
结果表明，这一记录与之前发表的澳大利亚亚热带更南部热带气旋活动记录惊人相似：当热带地区从季风中获得更多降雨时，亚热带地区从热带气旋中获得更多降雨量。
4 m8 }. G# y) \/ \( D( B3 ADenniston说：“起初，这对我来说没有任何意义，因为热带地区的季风与亚热带气旋活动所发生的情况应该不同。”。“我唯一能想到的将两者联系起来的是ITCZ。”
' n0 V& O8 g2 Y: w2 g1 H5 ]/ QITCZ，或称热带辐合带，是一条上升的空气带，形成了全球热带地区季风降雨的中心。ITCZ大致平行于赤道，在南北半球之间来回移动，追踪地球表面的夏季加热。
+ m/ U1 P% F4 b% K/ CUmmenhofer补充道：“我们比较了ITCZ位于更偏南位置的年份和位于更北位置的年份的热带气旋轨迹。”。“这两年间，印度洋的表面海洋温度和实际飓风轨迹有多大不同，这让我们感到震惊。ITCZ位置偏南意味着澳大利亚西北部洞穴附近的海洋温度升高，气旋增多，从而在西澳大利亚州更南部登陆。”
; [) N8 z3 |4 x) j( \9 I# C德尼斯顿继续说道：“ITCZ有很多大气扰动，因此那里形成了很多热带气旋。”。“我们所做的联系是，虽然每年12月南半球夏季开始时，ITCZ会移动到南半球，但它并不总是停在同一个地方。当你观察数百年和数千年后，就像我们使用石笋记录一样，更大规模的模式是显而易见的；有些年ITCZ会更靠近赤道，而当它确实如此时澳大利亚热带地区的季风降雨较少。其他时候，ITCZ向南迁移得更远，增加了热带地区的季风降雨。我们想知道，在ITCZ更南的那些年里，气旋是否也在更南的地方形成，导致更多的气旋经过亚热带，在那里带来更多的雨水。”
9 M. C) m% r5 v: [2 F为了验证这一假设，该团队与ITCZ研究中的专家合作——Dr。Francesco Pausata和他的研究生Roberto Ingrosso来自魁北克大学。他们根据观测和上一个千年的气候模型模拟研究了气候数据，以确定南半球ITCZ位于特别远的北方或南方的年份。接下来，伍兹霍尔海洋研究所的卡罗琳·乌门霍费尔博士比较了近年来澳大利亚上空的热带气旋轨迹。, I, c7 m# z1 L C; r
最后，麻省理工学院教授凯瑞·伊曼纽尔（Kerry Emanuel）将飓风的尖端模拟应用于观测和气候模型数据，以测试ITCZ位置的变化对澳大利亚亚热带热带气旋降雨的影响。
+ Q7 p3 x, h* a/ w/ ^. h2 aDenniston说：“石笋、现代气旋轨迹和气候模型模拟非常吻合。”。“当ITCZ更南时，热带地区从季风中获得了更多的降雨，而亚热带地区从热带气旋中获得了更大的降雨。”( m# g& H& m$ G8 Z& C& x
; |; J# F3 Q) E( |你的研究有何不同？- H% } o' n0 R* r, `; t
& a+ C& _+ ]: @7 U0 t& _3 o f* U7 \德尼斯顿说：“我们的研究是独一无二的，它能够证明季风和热带气旋在很长一段时间内与ITCZ有多么密切的联系。整个系统噪音太大，以至于我们无法在短时间（约40年）的直接观测和测量中对其做出很大的判断。”。“然而，通过结合石笋记录和气候模型模拟，我们可以看到事情在更长的时间内是如何运作的。所揭示的是，气旋和季风以非常精细的尺度串联变化。”
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" G6 j' q4 ?( F) p这对气候变化意味着什么？
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5 Y: w7 J G7 |7 ?) u' ADenniston说：“气候科学中一个非常重要的问题涉及所谓的‘热带扩张’，在这个问题中，干燥空气正在向亚热带的高纬度地区扩散。澳大利亚南部地区是大多数澳大利亚人居住的地方，也是他们大部分农田的所在地，由于这一现象，干旱加剧的风险似乎特别大。”。“我们工作的一个可能结论是，导致澳大利亚中部和南部变得更干燥的气候变化也可能导致气旋导致更频繁的降雨事件。澳大利亚是一个干旱敏感的国家，在过去120年中多次遭受大规模和长期干旱。由于该地区的气候已经处于边缘，”干燥可能会给农业、社会和环境带来重大问题。然而，热带气旋带来的更规律的大降雨事件可能有助于抵消一些长期干旱。”
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1 s' l* |! J( D2 s7 B这对未来意味着什么？
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Denniston说：“这项工作说明了气候系统是如何由许多相互关联的部分组成的。海洋和大气温度的变化会影响ITCZ的位置，进而影响澳大利亚热带地区的季风降雨以及更南部更干燥地区的热带气旋降雨。”。“我们的研究还显示了将过去气候的地质记录与气候模型模拟相结合的能力。我们真的需要了解所有难题，为即将到来的气候变化做好准备，而这种方法是一种很好的方法。”
H% _/ N: ]0 a. @1 t5 }! Y除国家科学基金会外，该研究的资金由WHOI独立研究与发展组织提供；发展计划和詹姆斯·E·和芭芭拉·V·莫尔茨奖学金。$ u- ^3 Q7 c' ]6 r2 m
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关于伍兹霍尔海洋研究所
" e! ~+ F& l" `! ~; p伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）是马萨诸塞州科德角的一家私营非营利组织，致力于海洋研究、工程和高等教育。成立于1930年，其主要任务是了解海洋及其与整个地球的相互作用，并传达对海洋在不断变化的全球环境中的作用的理解。WHOI的开创性发现源于科学和工程的完美结合，使其成为世界上基础和应用海洋研究和勘探领域最值得信赖和技术最先进的领导者之一。WHOI以其多学科方法、卓越的船舶操作和无与伦比的深海机器人能力而闻名。我们在海洋观测方面发挥着主导作用，运营着世界上最广泛的一套数据收集平台。顶尖的科学家、工程师和学生在全球范围内合作开展了800多个并行项目，跨越了知识和可能性的界限。有关更多信息，请访问www.52ocean.cn
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