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全球变暖停顿可用自然气候变化解释
发布时间:2015/4/20| 作者:admin | 【【 【打印】【关闭】

  大气中的温室气体近年来一直在增加, 可是全球地表平均温度自2000年以来并未明显升高。这一现象被气候学界称之为全球变暖停顿 (hiatus)。它与众多气候模式模拟的持续升温大相径庭,已引起了气候学界和媒体的广泛关注。气候模式及其对未来气候变化的预测的可信度也由此受到怀疑。很自然地人们要问:如果气候模式连最近的全球变暖速率都模拟不好,又怎么能让人相信这些模式能预测未来的气候变化呢?显然,这是一个非常合理且重要的科学问题,值得气候学界深入思考并尽快给出满意的答案。此外,最近的全球变暖停顿也已成为那些否认全球气候变暖者们攻击气候科学的口实。因此,如何科学地解释这次变暖停顿问题已成为当前气候学界的紧迫任务。

  最近的一系列研究把这次全球变暖停顿归咎于热带太平洋海温的年代际变冷、信风的增强、厄尼诺活动方式的改变、火山活动增强,或太阳辐射强度的减弱等等。最近的火山活动和太阳辐射的变化尚未在气候模式中得到充分体现。然而,这些研究对于变暖停顿原因的解释仍然不能令人满意,尽管国际上多个研究小组已经为此付出了很大的努力。

  《自然-气候变化》最近(2015年4月13日)发表了一篇试图用地球气候的内部变率解释全球变暖停顿的研究论文。该文的四位作者分别是,美国纽约州立大学奥尔巴尼分校的戴爱国教授 (他曾于1985-1990在中科院大气物理研究所学习和工作过),加拿大环境署气候模拟与分析中心的J.C. Fyfe博士,加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的谢尚平教授,以及中科院大气物理研究所的戴新刚研究员。他们仔细分析了观测和多个气候模式模拟的全球地表气温数据,定量估计了自1920年以来内部气候变化对年代际全球气温变化的贡献。该研究的一个关键创新点是利用多模式集合模拟来估计外部强迫造成的全球增温(其中的驱动因子包括温室气体,气溶胶和太阳活动等),从而将外部强迫造成的温度变化与气候系统内部的自然变化分开研究。他们的分析表明,太平洋年代际涛动(IPO,它是太平洋海表温度自然变化的一个主导模态)可导致全球陆地气温和海表温度很大的年代际变化。IPO连同另一个地表气温变化模态,几乎可以完全解释从1920至2013年间观测与模拟的全球变暖速率差异,尤其是2000年以来的全球变暖停顿现象。从地理分布上看,IPO诱导的地表温度变化分布与观测相吻合,但与温室气体造成的升温和气溶胶造成的降温分布迥异。

  该文的最终结论是,自1920年以来全球气候演变中出现的几次年代尺度的变暖加速、或减慢、或停顿,特别是最近的变暖停顿现象,均可归结为气候系统内部变化(尤其是IPO)作用的结果。这个发现同最近的一些研究结果一致,都支持以下观点:2000年以来的全球变暖停顿主要是气候的自然变化造成的,并非气溶胶或其它气候模式尚未包含的强迫因子所为。由于气候模式中物理过程的描述不够完善以及模式积分初始场的确定存在困难,现代气候模式对于观测到的IPO现象和其他一些自然气候变化的模拟还存在相当的不确定性。因此,出现模式模拟的年代尺度全球变暖速率与观测的不一样是很正常的,不必大惊小怪。模拟与观测在年代尺度上的不一致性也并不意味着气候模式模拟的因温室气体升高或其它人类活动导致的气候变化不可信。值得注意的是,该文最后指出,根据最近的气候变化,IPO的负位相似乎已达到了最低点,有即将回转的迹象,即热带太平洋海表温度可能会从最近的冷位相(类似拉尼娜型)逐渐转向暖位相(类似厄尼诺型)。果真如此的话,在未来20-30年中或许会再次看到全球变暖加速的出现。

引自:

  Dai, A., J.C. Fyfe, S.-P. Xie, and X. Dai, 2015: Decadal modulation of global-mean temperature by internal climate variability. Nature Climate Change, DOI: 10.1038/nclimate2605. Published online on 13th April 2015. (http://www.nature.com/nclimate/index.html)

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