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地球环境所利用数值模拟揭示过去千年亚洲气候变化-BR-同太阳-火

地球环境所利用数值模拟揭示过去千年亚洲气候变化
同太阳-火山等辐射强迫的关系

  过去千年是连接当前全球变暖和历史气候变化的重要时段,研究其气候的变率和机理对人们认识未来全球变暖背景下气候系统的发展趋势具有重要意义。厘清太阳活动、火山活动等自然强迫的气候效应有助于更好区分自然和人为因素对气候变化的相对贡献。季风与干旱的耦合是亚洲大陆最典型的地理气候特征,评估辐射强迫对季风湿润气候和西风干旱气候变化的影响一方面促进人们对年代际尺度气候动力机制的认识,另一方面也为检验数值模式对亚洲气候的模拟能力提供参考。

  中国科学院地球环境研究所博士石正国等,利用古气候模式比较计划幸运28PMIP3提供的七个海气耦合模式的过去千年(LM, 850-1850AD)试验输出,系统评估了印度-东亚湿润区和中亚内陆干旱区降水、季风-西风环流的多年代际-百年尺度变率对太阳和火山活动引起的辐射强迫的响应以及模式间差异。结果显示,所有模式都较好地模拟出中世纪暖期和小冰期的显著温度差异。受控于温差,模式对大气环流的模拟也呈现较好的一致性,大多数模式都一致模拟出中世纪暖期相较于小冰期来说拥有更强的印度和东亚夏季风环流和更强的亚洲冬季西风急流。但对降水的多年代际变化来说,情况非常复杂,不同模式显示了极大的位相差异,尤其是常规认为的偏冷阶段降水较少现象并未出现,仅有极少数模式能模拟出同太阳活动周期相联系的准百年震荡。由此可以推论,幸运28或者现有气候模式极大低估了降水对太阳活动和火山活动等自然强迫的响应,或者这些自然强迫对亚洲降水的影响较为有限,气候系统内部海气模态才是过去千年降水的主控因素。

    相关研究成果发表于Global and Planetary Change

  论文信息:Shi et al. (2016), Sensitivity of Asian climate change to radiative forcing during the last millennium in a multi-model analysis. Global and Planetary Change, 139: 195-210.

 

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:七个耦合模式模拟的过去千年东亚季风降水变化及周期