道格拉斯·G Goodin莫里斯·麦克休J
五章鉴于第三部分提供了一个广泛的概述年代际气候过程及其生态效应在不同的生态系统。raybet雷竞技最新包括气候学学科背景的作者,写的生物气象学与生态,章从跨站点气候分析很少直接关注raybet雷竞技最新生态系统的影响(例如,麦克休Goodin,第11章;海登和海登,第14章)更密集的研究直接气候/生态互动的单一网站或多定义的地理区域(例如,格陵兰岛,第13章;raybet雷竞技最新Juday et al .,第十二章;米尔恩et al .,第15章)。另外,每一个章节对理解气候和生态环境之间的相互作用的一些方面。raybet雷竞技最新作为一个整体,他们封装许多跨学科的问题面对lte科学家探索气候与生态之间的相互作用。raybet雷竞技最新尽管不同主题和不同背景的贡献者,相似的主题出现在每一个章节。在这里,我们阐明这些主题框架内并将其引导本卷的问题。
鉴于气候主题年代际的生态系统的变化
气候学家长期以来公认的存在周期性quasi-cyclical模式或模式在全球循环系统。通常,这些模式的特点是暂时的压力中心的力量或位置的变化在全球循环系统。这些变化发生在年代际时间尺度从季节性,这样的变化是经常调用作为气候趋势或波动的因果机制在这些不同的时间尺度。一个
各种索引构造描述这些模式和远程并置对比,造成他们的压力(见1978房龙和罗杰斯,罗杰斯1984和Trenberth Hurrell 1994派生的深入讨论和相互关系的大气环流指数)。证据的一些这些模式在每个章节的再次出现,表明其重要性鉴于在年代际气候/生态学交互raybet雷竞技最新lte的网站。
虽然在这部分的章节专注于年代际变化,气候变化是一个多尺度的现象在空间和时间。raybet雷竞技最新几个作者承认这一点,尤其是米尔恩et al。(第15章),麦克休和Goodin(第11章)和格陵兰岛(第13章)。每一个章节指出nondecadal变化的重要性,尤其是厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)现象。虽然承认的存在和相互作用在多个时间尺度环流模式,在这个合成我们将专注于那些在年代际时间尺度(即操作。,周期10 - 30年)本节组织。
两个循环指数,北大西洋涛动(NAO)和太平洋年代际振荡(PDO)成为interdecadal-scale气候变化的主要模式。raybet雷竞技最新每个索引的定义而言,北半球的季节性行为大非永久性的压力中心。NAO指标压力变化与冰岛高压系统有关,而PDO索引阿留申低压系统。NAO和PDO影响大气和海洋环流在北半球,表现为主导地位的经向或纬向的趋势大气流动与相关倾向变化平流水分和能量。因此NAO和PDO现象影响温度和降水,常常在大距离中心的压力。
太平洋年代际振荡的影响明显在几乎所有inter-decadal模式在这些章节中讨论。格陵兰岛(第13章)指出,在60年的时间内从1925年到1985年,温度HJA lte和鲑鱼捕捉海洋中太平洋西北地区具有负相关性。他还指出,这两个变量的时间序列表示一个周期大约20年(小心作者所指出的,因为相对简洁的数据时间序列排除了强劲的结论缺乏真正的周期)。这两个周期出现相关PDO,尽管PDO之间的链接,温度,和鲑鱼收获是间接的。格陵兰属性之间的这种紧密联系的气候和生态系统响应五级级联耦合海洋和大气变化通过营养鲑鱼收获raybet雷竞技最新的可用性。
Juday et al。(第12章)还要注意一个强大的PDO效果和生态系统响应之间的关系,特别是在阿拉斯加内陆白云杉的反应。使用dendrochronological代理人对温度和降水,Juday等人表明quasi-decadal在树木生长周期发生在十九世纪和二十世纪。的时间和周期性波动强烈建议PDO的链接,虽然作者指出,像PDO,北大西洋振荡的影响北方区raybet雷竞技最新通过改变气候的风暴跟踪和平流模式。Juday等的一个有趣的方面的分析,使用生物数据(树的年轮,在这种情况下)的代理人气候条件已经隐式地假定气候和生态的亲密联系。raybet雷竞技最新Juday等人利用这种关系重建的温度在一个网站的链接(费尔班克斯,阿拉斯加)年轮模式在BNZ lte。两个站点之间的相干的结果允许这些作者将已知的影响特性的阿拉斯加内陆气候系统动力学高地白云杉生态系统。raybet雷竞技最新
Juday等。在第12章的结果也说明在多个时间尺度的气候过程之间的相互作用。raybet雷竞技最新他们指出,良好的年种子锥下降通常对应于可怜的径向生长多年,这些关键事件经常与ENSO相关影响。ENSO,短期(准quintennial)现象,与PDO, ENSO代表阿留申低压中心的深化和扩张的行为是被PDO (Ropelewski和Halpert 1986)。
米尔恩et al。(第15章)也使用dendrochronological记录气候变化来推断raybet雷竞技最新Sevilleta lte网站在美国西南部。使用393年(1598 - 1991)的记录,他们注意到59 - 62年的年代际周期性,对应干旱周期在美国西南部。一样在阿拉斯加内陆,气候和生态响应在干旱的西南部与ENSO的效果,虽然米尔恩等人注意,这个区域连锁有很强的季节性component-summer沉淀不是ENSO的强烈影响,但是秋季,冬季和春季降雨。虽然没有明确检查第15章的作者很可能其他太平洋远程并置对比过程影响Sevilleta网站。他们指出,秋天,冬天,春天风暴起源于太平洋和由纬向气流流动引导。因此,过程影响的区域平衡/子午流,如北太平洋高压的强度和位置中心可能会影响沉淀在这个网站。链接索引等相关太平洋流PDO和太平洋北美指数(机构、索引的纬向子午流在北美)可以猜测。
麦克休Goodin和光谱分析的温度和降水在几个lte网站(第11章)也显示了几个著名的环流模式的影响。这些作者使用主成分分析分解时间序列均值的生长季节最高/最低温度和降水变化的主要模式,然后在年代际时间尺度计算方差的比例发生使用功率谱分析。因此,麦克休Goodin的结果反映了暂时的行为在整个lte网络,允许个人网站在网络的背景下被放置。这种方法还允许网络的地理分析。
在其他章节在本节中,麦克休Goodin发现除了年代际时间尺度周期行为的证据。Quasi-quintennial可变性类似ENSO信号发生在平均温度的两个主要组件,以及最高温度组件。重要的光谱功率是还发现,在50年的时期(类似于降水变化的时间尺度观察到米尔恩et al。(第15章),但几乎没有明显的证据在年代际时间尺度周期。这与结果从个人网站(如章12、13、15),鉴于在年代际循环。考试周期模式的个人网站在整个网络的背景下可能揭示重要结论地理气候变化的lte网络。raybet雷竞技最新风暴频率的分析海登和海登(第14章)也表明网络在跨站点地理位置分析的重要性。此外,海登海登的分析显示,几乎没有证据表明风暴之间的联系频率和ENSO跨网络作为一个整体,鉴于重大与年代际远程并置对比也没有出现。他们的结果确实显示地理风暴频率变化的模式,最大的变化发生在西部和中部lte网站。麦克休的发现和Goodin,这些结果提供一个地理框架中考虑气候变化和气候变化的空间方面个人lte网站。raybet雷竞技最新
框架的讨论问题
第三部分的章节提供了一些见解框架问题确定在这本书的开始。这本书的最后一章(21章)将提供一个全面的总结每一章的框架问题;在本节中,我们将考虑一些观测处理年代际尺度相关章节。
大多数的章节都是成功地识别一些类型的气候raybet雷竞技最新变化,通常一个周期或准周期类型。格陵兰岛(第13章)发现,银大马哈鱼捕捉和温度在太平洋西北地区,他们的相关变化似乎与太平洋周期性的压力变化。Juday et al。(第12章)发现类似的气候变化的证据在阿拉斯加内陆白云杉分析。raybet雷竞技最新他们还认为这种变化在太平洋周期变化压力系统。米尔恩et al。(第15章)和麦克休Goodin(第11章)发现在气候长期变化的信号:米尔恩等人在一个站点(Sevilleta lte),和麦克休Goodin整个网络。尽管所有报告某种类型的可变性,五个章节的第三部分,只有海登和海登(第14章)报告任何一种趋势的证据。
规模的依赖是一个主题,从这些章节出现。鉴于虽然名义上致力于年代际气候动力学,每一章都包含一些讨论除了年代际尺度的变化。raybet雷竞技最新鉴于气候系统的复杂性和数量的变量影响气候,这或许并不令人raybet雷竞技最新意外,严格遵守一个给定的时间框架是不实际的。除了这个temporal-scale依赖,这也是值得注意的,在这些章节中,多个站点被认为是(即。11和14章),可以指出的空间尺度依赖性。海登和海登(第14章)能够在地理上分层网站基于风暴频率参数。麦克休和Goodin(第11章)指出,个人网站和气候之间的联系强度动力学在整个网络中,从而建立地理变异模式的网站。raybet雷竞技最新
章中直接考虑气候和生态系统之间的交互,关于先前存在的条件和级联效应证明相关的问题。raybet雷竞技最新在第十三章,系统级联的格陵兰岛提供了一个明显的例子,列出五步模型连接大气环流压力特性在北太平洋鲑鱼收获华盛顿和俄勒冈州海岸。格陵兰的级联模型清楚地链接一个重要环流模式(PDO)生态系统响应(鲑鱼收获)。他的模型还显示温度和观察到的逆相关性鲑鱼丰收,这动机调查,不是直接的,而是都反应到远程驱动力。
Juday等。在阿拉斯加的云杉动力学分析(第12章)显示两个系统级联的重要性和先前存在的条件。Juday等人注意,温暖、干燥的年是必要的“条件”白云杉生殖系统多年来广泛的锥生产有利的气候的依赖短期先前存在的条件。raybet雷竞技最新Juday等人还提出一种级联模型的一系列关键事件或“网关”之前,必须通过生殖过程就可以开始了。隐含的阈值由这些网关代表一种系统级联的物质或能量流动的控制的“股票”和“管理者”。These systems are noted for their ability to often produce unexpected transient behavior (Chorley and Kennedy 1971).
米尔恩et al。(第15章)也展示一个系统级联的分析在新墨西哥州干旱及其生态系统的影响。这种级联可能杰出的存在显著的地方以及大规模气候气候variability-an规模效应的例子/生态系统交互。raybet雷竞技最新当地反馈机制的形式释放的萜烯沙漠植被建立了局部加热,通过小规模的“温室效应”。This localized heating provides a positive feedback mechanism within the cascade and reinforces ecosystems changes associated with climate variability.
结论
第三部分概述的章节气候研究问题个人lte网站和在更大的地理区域。raybet雷竞技最新了好几个主题,包括规模依赖,嵌套的影响,地理影响,交互的复杂性、级联效应,和持久性的影响。这本书的主题,这些主题和他们说明了各种模式的研究需要评估气候/生态系统交互。raybet雷竞技最新这些章节还建议进一步研究的方向。
显然,还需要进行更多的调查研究来改进我们的理解气候和生态系统相互作用的机制。raybet雷竞技最新格陵兰岛(第13章)指出,一个完整的理解的系统级联相关气候和鲑鱼收获比五级过程将需要一个更全面的模型轮廓在第13章。raybet雷竞技最新米尔恩等。在新墨西哥中部的灌木动力学分析(第15章)和Juday et al。’s分析云杉繁殖(第12章)还提供系统级联的例子,进一步理解气候/生态系统交互将细化解释模型。raybet雷竞技最新
另一个反复出现的主题在这个合成是在不同时间和空间尺度的气候过程之间的相互作用。raybet雷竞技最新调查一个气候过程之间的相互作用(例如,PDO, ENSO)与一个或几个生态系统参数raybet雷竞技最新进行,但系统评价过程的各种量化的指标(例如,NAO, PDO、机构等),一般不进行交互。系统调查的影响多个嵌套的气候过程对生态系统响应是必要的,也许使用索引来源于现有的气候指标的时间序列。raybet雷竞技最新
引用
城市肖利,效力1971年,肯尼迪,文学士学位。自然地理:一个系统方法。伦敦:新世纪。
罗杰斯,J.C. 1984。北大西洋涛动之间的关系和南方振荡在北半球。每月天气回顾112:1999 - 2015。
Ropelewski,多严峻Halpert,硕士1986人。北美降水和温度模式与厄尔尼诺南方涛动(ENSO)。每月天气回顾114:2352 - 2362。
Trenberth,动向1994年,Hurrell J.W.。在太平洋年代际变化硕士。raybet雷竞技最新气候动力学9:303 - 309。
房龙,H。1978年,罗杰斯J.C.。格陵兰岛之间的跷跷板冬天气温和西北欧洲。我,一般描述。每月天气回顾106:296310。
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