雷竞技-西部青年学者领衔12国19位科学家《自然》发文—新闻—科学网

深夜11点，西北年夜学城市与情况学院徐国保传授准时打开电脑会议软件。会议系统中，十多位来自亚洲、北美洲和欧洲的科学家在进行着剧烈会商，他们怀孕在美国某高校方才夙起的教员，也有在欧洲预备下班的研究人员，也有在国内熬夜参会的年青人……曩昔三年来，这是徐国保和这支“多国军队”的几近每个月一次的常规例会。

北京时候9月25日，以徐国保为第一作者的长文“Jet stream controls on European climate and agriculture since 1300 CE”（年夜气激流影响了欧洲七个世纪的极端事务）在《天然》（Nature）上颁发。徐国保和合作者美国亚利桑那年夜学树木年轮尝试室Valerie Trouet传授结合来自12个国度2雷竞技4个研究单元的树木年轮专家、天气学家、生物学家和汗青学家配合介入了此次研究。包罗中国科学院西北生态情况资本研究院、美国亚利桑那年夜学、英国剑桥年夜学、德国美茵茨年夜学、瑞典哥德堡年夜学、斯德哥尔摩年夜学等机构的科研人员构成的研究团队系统地从年夜气激流的位置转变，对欧洲丛林生态系统和社会、经济的影响进行了切磋，揭露了西北欧和东南欧之间对照光鲜的天气前提对农业、经济和社会的影响。

为何要研究年夜气激流？

激流是位在上层年夜气中的高速风带，别离在北半球和南半球由西向东环抱地球。激流的位置其实不固定，会跟着高、低压系统的位置和强度转变而向北或向南移动，或改变其线路，有时像一条快速活动的小溪，有时又像一条迟缓蜿蜒的河道。这些高、低压系统直接影响地球概况的天气前提，是以激流位置的转变会致使气候状态的改变，包罗热浪、洪水和干旱等极端事务，进一步影响农业出产力和全球食粮平安。

在北半球，激流在欧洲的位置转变，致使不列颠群岛等西北欧和巴尔干半岛等东南欧区域呈现相反的天气状态和极端气候现象，构成了一个近似在跷跷板的天气“偶极”模态。徐国保介绍说：“当激流处在极北位置时，西北欧的气候会变得更严寒、湿润，而地中海和巴尔干半岛则会变得更暖和、更干燥；相反，当激流向南移动时，它会把暖和干燥的空气拖到不列颠群岛上空，把温度更低、湿度更年夜的空气推向欧洲东南部。”

但是，人类对工业化时期之前激流的变异性和其影响领会很是有限。在现在天气变暖的布景下，极端事务的频率、延续时候和强度将会增添，从而致使一系列相干的复合灾难。“之前年夜部门的研究仅限在不雅测资料时段。我们这篇文章的通信作者Valerie Trouet传授曾在2018年做出了一部门重建的资料，但也只存眷在曩昔三百年间‘偶极’的位置转变和其本身的变异性。”徐国保说。对这类持久天然变异性特殊是其影响的有限认知，使得人类难以理解现代天气转变若何影响激流的动态和与之相干的极端事务。

用树木年轮解密“天气档案”里的信息

为了阐发欧洲地域激流位置的汗青变更环境，研究团队经由过程利用来自欧洲各地的对温度转变敏感的树木年轮样本，重建了曩昔700年的激流转变。

年轮中每一年春季的树木密度较低，炎天的树木密度较高，对温度较为敏感，年轮学家可以解译这些天气档案里面的信息。徐国保和合作者就是操纵如许的体例，对来自巴尔干半岛、阿尔卑斯山和不列颠群岛的树木年轮进行具体的数据阐发，颠末长时候的比对、交叉定年、重建，揣度曩昔700多年里激流的纬度位置转变汗青。进而发现，西北欧和东南欧的天气“偶极”现象在几个世纪以来一向存在，而且在北极激流位置异常偏北或偏南时最为显著。

值得留意的是，欧洲曩昔700多年的激流“偶极”模态在汗青文献记实中也有反应。研究团队操纵了现有的天气重建数据和数个世纪以来关在热浪、干旱、洪水、风暴、收获、饥馑、疾病等欧洲丰硕且靠得住的文献数据集，发现了激流纬度位置的极端转变与生物物候好比葡萄收成等、农业经济和人类生齿影响之间存在着某种联系。

北极激流异常偏北或偏南的位置与这些自力文献数据中记实的各类社会影响有联系关系，包罗农作物产量、葡萄收获、野火和风行病等。从汗青上看，当激流处在北部位置时，造成巴尔干半岛干燥和酷热前提，巴尔干半岛的野火产生得更多。在1348—1350年间，被称为“黑死病”的瘟疫在爱尔兰残虐，那时，激流处在欧洲上空极北的极端位置。因为这些影响与地表天气前提相干，这些关系揭露了北极激流对地球概况天气的影响，终究对人类社会发生了深远影响。

多番打磨点窜，用时2年半告竣一致

固然有多国科学家介入，但团队刚最先仍然面对着研究数据和人员不足的问题。最初团队只有6小我，而且年夜部门从事古天气研究，急需生物学、农学和社会学等方面专家，在是徐国保和合作者最先在全球各地四周“挖人”。颠末多方探访和交换，特别是良多科研人员听了团队的idea以后都很是感爱好，两边一拍即合，团队敏捷注入了新颖血液。

“此次研究功效完成的周期很长，对激流位置重建的时候长度扩大到700年，中心我们不竭迭代更新数据，注意地切磋激流转变对经济社会事务的影响，将问题细枝小节都逐项攻破，综合多个学科的常识进一步深切理解激流对天气、生态、农业和社会的影响。”徐国保说道。他认为，这项研究功效加深了人类对工业化之前天然天气系统变异性的理解，为改良研究人员赖以猜测将来天气的天气模子供给了要害数据，并揭露了天然天气变异若何影响人类社会。

但是让徐国保没想到的是，人多也有人多的“不变的地方”。论文在颁发之前，团队内部19小我对论文进行了多达5轮点窜，每位成员都本着当真严谨的立场提出了建议。因为合作者来自分歧地区、国度，具有分歧文化布景和学科布景，颠末多番的线上和E-mail沟通，终究破费了长达2年半的时候，团队内部才对内容告竣一致，发送给期刊编纂。这也让徐国保有些啼笑皆非，他讥讽说这也算是这场多国合作中的一桩趣事吧。

激流纬度位置与欧洲极端事务之间的持久关系为当前的天气状态供给了布景信息，也揭露了在全球变暖延续加重的环境下，人类可能面对的极端事务类型。而科学家们已不雅察到一种趋向，注解激流正在逐步向北移动，当把我们研究的重建和作物收获黑白联系起来，发现这将增添欧洲夏日天气“双极”两侧农作物减产的可能性，南欧区域的野火风险可能增添。这些发现也为将来激流转变和欧洲极端气候事务如野火、热浪的转变联系建立了先例。功效获得了古天气学、天气学、生态学、汗青学、植物学、情况科学等各个范畴研究人员的存眷，而若何熟悉激流对其他地区甚至全球极端天气的影响，成了他们下一步的研究打算。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07985-x

欧洲夏日激流纬度（EU JSL） “偶极”模态重建和极端年份合成份析。激流纬度位置器测时段（A）和重建时段（B）.天气要素在重建时段的极端激流年份合成份析；500 hP位势高度（C,D）;夏日气温（E, F）;夏日降水（G, H）;夏日干旱指数（scPDSI；I, J）（课题组供图）

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曩昔700年激流对农业、野火和社会生齿的影响。（课题组供图）

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合作者在分歧地址收集样品。左：在希腊取样； 右：在苏格兰收集样品。（图片由Valerie Trouet和徐国保供给）

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徐国保在柴达木盆地操纵发展锥获得柏树样芯。（王文志 摄）

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徐国保在进行年轮样芯的定年工作中。（受访者供图）

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