北极海冰异常在2007-2010年我国冬季极端天气气候事件形成中的作用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41176169
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    71.0万
  • 负责人：
    刘骥平
  • 依托单位：
    中国科学院大气物理研究所
  • 学科分类：
    D0615.极地科学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

我国冬季2007/2008年南方雪灾、2008/2009年北方旱灾、2009/2010年异常低温雨雪和2010/2011年南冻北旱造成了巨大的经济和社会损失。本项目从北极海冰异常变化角度出发，采用观测资料诊断分析和高分辨率数值模式模拟相结合的方法，研究2007-2010年北极海冰异常在这些极端天气气候事件形成过程中的作用：明确2007-2010逐年北极海冰异常的时空变化特征；分析灾害发生前期和期间北极区域、北半球中高纬大气环流异常及其演变过程；在诊断分析的基础上，设计有针对性的数值试验，揭示2007-2010逐年北极海冰异常对灾害的影响程度、途径和机制。此外，本项目将初步探讨2007-2010逐年北极海冰异常和ENSO相互作用对这些极端天气气候事件的可能影响。

结项摘要

本项目分析了1979年至今卫星反演的北极海冰覆盖范围和密集度在融化期和冻结期的演变特征，并利用气候突变检验方法对秋季海冰时间序列进行分析，找出其变化转折点，将1979-2014年的海冰变化分为三个阶段：1979-1986年（海冰多），1987-2006年(海冰逐渐减少)和2007-2014年(海冰快速减少)。进而比较对应阶段的北半球中高纬度大气环流场的异常及其演变过程。在海冰快速减少阶段，对于平均气候而言，海冰减少伴随着西伯利亚高压的加强，亚洲北部西风的减弱，这使得亚洲中部和中国北部气温异常偏低；对于极端事件而言，海冰减少伴随着急流纬度向南移动和急流速度的减小，大尺度波的振幅加大，乌拉尔山地区阻塞事件增多，使得从亚洲中部到中国北部有更多低温事件发生。利用诊断分析的北极海冰变化作为下垫面去强迫全球大气环流模式，开展了一系列集合数值试验，揭示了北极海冰快速减少对北半球中高纬度大陆地区极端天气气候的影响程度、途径和可能机制。本项目指出北极涛动或厄尔尼诺不能解释近年来出现的冬季异常低温和降雪，而北极海冰快速减少是导致近年来冬季异常低温和降雪的重要因素。我们发现秋季海冰的减少和冬季海冰的延迟恢复，导致大量的热量从海洋传输给大气，减小了经向温度梯度，从而减弱北半球中高纬的西风急流，使其振幅增强，引起阻塞形势出现的频率增加，进而增加了冷空气从北极向中高纬度大陆地区入侵的频率，导致冬季异常低温和降雪。本项目的部分研究成果发表在国际著名期刊PNAS上。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Revisiting the potential of melt pond fraction as apredictor for the seasonal Arctic sea ice minimum
重新审视融化池分数作为北极季节性海冰最小值预测因子的潜力
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Environmental Research Letters
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Liu Jiping;Song Mirong;Horton Radley;Hu Yongyun
  • 通讯作者：
    Hu Yongyun
Impact of declining Arctic sea ice on winter snowfall
北极海冰减少对冬季降雪的影响
  • DOI：
    10.1073/pnas.1114910109
  • 发表时间：
    2012-03-13
  • 期刊：
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Liu, Jiping;Curry, Judith A.;Horton, Radley M.
  • 通讯作者：
    Horton, Radley M.
Reducing spread in climate model projections of a September ice-free Arctic
减少气候模型预测九月无冰北极的传播
  • DOI：
    10.1073/pnas.1219716110
  • 发表时间：
    2013-07-30
  • 期刊：
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Liu, Jiping;Song, Mirong;Hu, Yongyun
  • 通讯作者：
    Hu, Yongyun
Poleward expansion of the hadley circulation in CMIP5 simulations
CMIP5 模拟中哈德利环流的极向扩展
  • DOI：
    10.1007/s00376-012-2187-4
  • 发表时间：
    2013-05-01
  • 期刊：
    ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Hu Yongyun;Tao Lijun;Liu Jiping
  • 通讯作者：
    Liu Jiping
2013和2012 年夏季格陵兰岛冰盖表面融化对比及可能的影响机理分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    大气科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈志强;刘骥平;范广洲;胡永云
  • 通讯作者：
    胡永云

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其他文献

北极海冰数值预报的初步研究-基于海冰-海洋耦合模式MITgcm的耦合试验
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    邢建勇
利用南极走航观测评估卫星遥感海表面温度
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    海洋学报(中文版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    孙波
海冰反照率参数化研究回顾
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    地球科学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    张林
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    海洋学报(中文版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    单焱焱;刘骥平;张占海;隋翠娟
  • 通讯作者：
    隋翠娟
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北极海冰减少和拉尼娅现象对北半球冬季气候的线性累加影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    李双林;刘骥平;郜永祺;赵平
  • 通讯作者：
    赵平

其他文献

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刘骥平的其他基金

改进气候系统预测模式的北极海冰季节预测
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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