杨崧教授团队在全球变暖归因研究方面取得新进展

我院杨崧教授团队胡晓明博士和李亚娜博士生分别作为第一作者和第二作者,与佛罗里达州立大学 Ming Cai 教授和佐治亚理工大学 Yi Deng 教授合作在国际一流期刊《Journal of Climate》上发表题为“Process-based Decomposition of the Decadal Climate Difference between 2002-13 and 1984-95”(全部作者:胡晓明,李亚娜,杨崧,Yi Deng,Ming Cai)的论文,从气候系统外部强迫和内部反馈对全球变暖相对贡献的角度揭示了1980s 中期开始的全球快速变暖的主要原因。原文链接:http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JCLI-D-15-0742.1

作者基于ERA-Interim再分析资料,分别以1984-95和2002-13气候态平均作为全球快速增暖的开始和结束阶段,利用气候反馈响应分析方法(CFRAM)分析了CO2浓度增加和气候系统内部水汽反馈、云反馈、冰-反照率反馈等过程对全球平均表面温度变化(0.27 K)的贡献。

研究表明,CO2浓度升高直接引起的全球增暖为0.15 K,占总增暖的50%以上,是全球变暖最大的贡献项。云反馈过程和海洋相关过程分别引起0.14 K和0.11 K增暖,是全球变暖的第二和第三大贡献项(图1)。海洋热存储过程引起的强增暖主要分布在热带太平洋和印度洋,热带大西洋增暖相对较弱(图2)。大气中水汽增多相关的正反馈过程对全球增暖的放大作用引起了0.1 K增暖,但热带对流增强过程中引起的能量再分布造成了0.17 K的降温。冰-反照率反馈及大气动力过程对能量的输运是北极增暖放大的最重要原因。

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图1. 从全球快速增暖开始至结束期间,各独立外强迫和气候系统内部反馈过程引起的部分全球平均表面温度变化以及观测得到全球平均表面温度变化之和(SUM,斜线表示所有部分温度变化之和)。从左到右依次表示:“CO2”表示CO2浓度增加,“O3”表示臭氧反馈,“OCN”表示海洋热量存储及感热和潜热通量,“AL”表示冰-反照率反馈,“WV”表示水汽反馈,“CLD”表示云反馈,“ATM”大气动力过程对能量的输运,“ERR”表示云的瞬时辐射效应和气候态辐射效应之差以及气溶胶的辐射效应引起的误差。

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图2. 全球快速增暖期间,各独立外强迫或气候系统内部过程引起的表面温度变化的空间分布。

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