- 在国际学术会议上如何社交的建议 55
- 北京大学城市与环境学院刘鸿雁团 49
- 英文论文因格式问题被退怎么办 71
- 关于论文预期目标常见的写作结构 35
- 北京大学陈松蹊团队与合作者评价气 65
- 北京大学生命科学学院郭强课题组和 50
- 详细介绍如何申请书号的流程 40
- 清华大学在抗肿瘤免疫调控研究领域 54
- 需要了解英文EI期刊投稿状态 54
- sci论文发表三点主要有哪些注意 36
- 在撰写摘要时需要注意的事项 39
- 关于民法学方向论文题目借鉴及期刊 55
- 清华大学 物理系金奇奂研究组在离 48
- 如何才能快速出版学术专著呢? 48
- 质量监督方面的著作如何安排出版? 60
- 兰州理工大学能源与动力工程学院 22385
- 华北电力大学 20405
- 世华国际投资咨询有限公司 22343
- 海纳集团 22388
- HKSME 22388
- WILL 7395
- 苏州大学商学院 20406
- 解放军理工大学工程兵工程学院 20412
- 武汉青博盛学术服务有限公司 1388
- 上海闻鼎信息科技有限公司 7432
- 国吉达科技有限公司 1409
- 第二军医大学 1367
- 上海来溪会务服务有限公司 1370
- 北京交通大学 20408
- VFRWGRE 23362
- 北京中德毛发移植整形医院 22497
- 浙江理工大学 22383
- 西华大学数学与计算机学院 22406
- 武汉博胜学术交流有限公司 7386
- 北京华艺喜玛会展服务有限公司上海 20400
北京大学地空学院程丰研究员在上新世-更新世冻土稳定性与碳释放研究中取得重要进展
2024/04/24
近日,北京大学地球与空间科学学院程丰研究员与美国亚利桑那大学Carmala Garzione教授等国内外专家合作,在上新世-更新世气候变化与全球暖化背景下的冻土稳定性与碳释放研究中取得重要进展。
冻土(Permafrost)指土壤温度保持0℃以下并出现冻结现象的土壤或岩层(Biskaborn et al., 2019)。在全球暖化的背景下,冻土快速消融所释放出的大量二氧化碳等温室气体加剧了全球暖化这一过程(Schuur et al., 2015)。因此,定量评估在全球暖化背景下冻土区的稳定性对我们预测未来气候变化意义重大。当今地球有两大主要冻土区,即位于高纬度的环北极圈冻土区(Circumarctic permafrost area)和位于中低纬度的高山冻土区(Alpine permafrost area),共蕴含了超过1500 Pg (petagrams, 1015克)的碳。环北极圈冻土区占全球冻土区面积超过80%,而高山冻土区仅占不到15%。人们对环北极圈冻土区和高山冻土区的研究不断取得突破,但对两者在温暖气候背景下的相对消融速率缺乏深入研究。
图1. a 全球现今年均温与冻土分布图;b 青藏高原研究区及周缘地区数字地貌高程图
上新世暖期(3.3–3.0 Ma,百万年)是距离现今的一个较为稳定的气候温暖期(Haywood et al., 2016)。地质记录与气候模拟研究表明,该时期的全球平均温度与预估的21世纪末的全球平均温度接近,该时期的全球气候则被认为与本世纪末全球暖化背景下的全球气候相似(IPCC, 2013; Burke et al., 2018)。因此,探究上新世至更新世的古气候为我们评估全球暖化背景下的地球气候与环境变化提供了一个良好的窗口。
程丰与合作者选取青藏高原北缘高山冻土区出露的上新世至更新世湖相地层为研究对象,运用团簇同位素(Clumped isotope, Δ47)等气候代用指标,揭示了青藏高原北缘上新世-更新世的古气候变化,定量重建了该时间段的古温度变化记录,并利用气候模型定量评估了在上新世暖期类似气候条件下现今全球冻土区的稳定性以及冻土区的碳释放(Cheng et al., 2021)。
图2. 青藏高原北缘垭口剖面上新世以来古气候变化与同时间段区域及全球古气候对比,揭示出高原北缘在2.7 Ma存在~8°C降温;年均气温从大于0 °C降到了0°C以下,指示上新世暖期古气候环境将使得冻土消融
研究结果指出:1)青藏高原北缘的年均气温度在2.7Ma前后降低了近8°C,全球在北半球冰期的气候变冷是该地区大幅度降温的主要驱动因素,青藏高原该时间段的构造隆升不显著;2)在上新世暖期类似气候条件下,现今地球上近20%的环北极圈冻土区将消融,近60%的高山冻土区将消融,分别释放~253Pg和~85Pg的碳,高山冻土区释放的碳占所有冻土区碳释放总量的近四分之一;3)高山冻土区是全球变暖的背景下的重要碳源,其碳排放占比远高于环北极圈冻土区。
图3. 上新世暖期(3.3-3.0 Ma)全球年均温气候模拟结果,指示在地球现今环北极圈冻土区和高山冻土区在上新世暖期气候下的稳定性。深紫色和浅紫色分别代表现今环北极圈和高山冻土区。红色实线代表上新世暖期全球年均气温0°C等温线,指示上新世暖期类似气候条件下此等温线以外的冻土区将消融
值得注意的是,全球高山冻土区仅占据全球冻土面积十分之一,然而在上新世暖期类似气候条件下所释放的碳却占据了全球冻土区碳释放总量的近四分之一。这一结果表明,相对于高纬度地区,高海拔地区的温度变化受全球增温影响更加显著,在全球暖化背景下,高山冻土区消融以及碳释放效率高于位于高纬度的环北极圈冻土区。
程丰指出,现今全球高山冻土区大部分位于我国境内的青藏高原上,青藏高原冻土区的消融不仅会加速全球变暖这一过程,同时也对我国“青藏高原生态环境保护和可持续发展战略”产生直接挑战。本研究加深了对全球暖化气候条件下冻土退化及其气候与环境效应的认识,突显出深入研究与加强保护青藏高原及周缘高山冻土区的重要性。
图4. 全球高山冻土区(a)和环北极圈冻土区(b)在上新世温暖类似气候条件下冻土消融面积和碳释放评估结果
该项成果以“Alpine permafrost could account for a quarter of thawed carbon based on Plio-Pleistocene paleoclimate analogue”为题,发表在Nature Communications上,程丰是该论文第一作者兼通讯作者。
参考文献:
Biskaborn BK, et al. Permafrost is warming at a global scale. Nature Communications 10, 264 (2019)
Schuur EA, et al. Climate change and the permafrost carbon feedback. Nature 520, 171 (2015).
Haywood, A. M., Dowsett, H. J. & Dolan, A. M. Integrating geological archives and climate models for the mid-Pliocene warm period. Nature Communications. 7, 10646 (2016).
IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. 2013. (ed Stocker TF) (2013).
Burke, K. et al. Pliocene and Eocene provide best analogs for near-future climates. Proc. Natl Acad. Sci. USA 115, 13288–13293 (2018).
Cheng, F., Garzione, C., Li, X., Salzmann, U., Schwarz, F., Haywood, A.M., Tindall, J., Nie, J., Li, L., Wang, L., Abbott, B.W., Elliott, B., Liu, W., Upadhyay, D., Arnold, A. and Tripati, A. Alpine permafrost could account for a quarter of thawed carbon based on Plio-Pleistocene paleoclimate analogue. Nature Communications, 13(1): 1329 (2022).
文章来源北京大学新闻网,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
北京大学的行星科学研究系列报道(1):月球的陨石撞击、结构和工程用矿物分布
清华大学研制的气体燃烧实验插件随梦天实验舱成功发射至中国空间站
北京大学深研院信息工程学院杨玉超课题组在基于忆阻器阵列的无线物联网频率生成与混合研究中取得重要进展
清华大学化学系王朝课题组开发出具有超大可逆双轴面应变的超弹性水凝胶
南方科技大学刘心元团队在烷基胺的立体汇聚式N-烷基化反应领域取得进展
清华江奔奔团队合作提出跨尺度能源优化新框架实现定量评估电动汽车的灵活性价值
第九届机电控制技术与交通运输国际学术会议(ICECTT 2024)(2024-05-24)
2024年教育政策与实践研讨会(ICEPP 2024)(2024-05-24)
第三届机电一体化与机械工程国际会议(ICMME2024)(2024-05-24)
2024年电子器件、传感控制技术与光学机械工程国际学术会议(EDSCTOE 2024)(2024-05-25)
第十四届地质和地球物理学国际会议(ICGG 2024)(2024-05-31)
2024年食品工程与农业科学国际会议(ICFEAS 2024)(2024-06-02)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-06-07)
2024年先进机器人,自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2024)(2024-06-28)
2024年文化、艺术设计与社会科学国际学术会议(ICCADSS 2024)(2024-07-25)
第七届智能机器人与控制工程国际会议(IRCE 2024)(2024-08-07)
2024年计算机应用与网络安全国际学术会议(ICCANS 2024)(2024-5-30)
2024年艺术鉴赏与媒体传播国际会议( ICAAMC 2024)(2024-5-31)
2024电子信息、集成电路与信息技术国际会议(EIICIT 2024)(2024-5-18)
2024年管理学、公共社会服务与人文科学国际会议(MPSSH 2024)(2024-7-25)
2024文学、综合艺术与社会发展国际会议(ICLIASD 2024)(2024-6-28)
2024心理学、现代化教育与多媒体技术国际学术会议(ICPMEMT 2024)(2024-5-28)
2024年经济与国际贸易国际会议(ICEIT 2024)(2024-7-16)
2024年绿色通信网络、通讯技术与信息科技国际会议(GCNCTIT 2024)(2024-5-25)
2024年公共事务管理与社会服务国际会议(ICPAMSS2024)(2024-7-22)
2024先进材料、机械制造与人机交互国际会议(AMMMHCI 2024)(2024-6-18)