物理科技生物学-PHYICA

冰河时期测试揭示了气候模型敏谷口小夜子感性的挑战

地球 2021-12-23 00:00:10

摩根·雷恩伯格,美国地球物理联合会 模拟云对太阳光的反射已被证明是气候建模中的一项困难任务

信用:Engin_Akyurt,Pixabay许可证 气候模型作为科学家和政策制定者的有用工具的关键是,模型能够将大气温室气体水平的变化与相应的温度变化联系起来

平衡气候敏感度(ECS)就是这样一种衡量标准,代表大气二氧化碳(CO2)水平翻倍后的预测变暖

气候模型传统上预测增长1

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与工业化前的气候相比,大气中的二氧化碳增加了一倍

然而,许多最新的模型发现数值超过5摄氏度,如果正确的话,这将对我们克服地球持续变暖的能力产生重大的负面影响

朱等

通过使用一个高ECS模型,社区地球系统模型第二版(CESM2)来研究这一趋势,以模拟最后一个冰河时期的高潮,称为最后冰川最大值(LGM)

LGM发生在大约21000年前,经常被用来评估气候模型

它代表了与现在截然不同的情况,温室气体水平低得多,大冰原覆盖北美和欧洲,海平面也低得多

然而,LGM是足够新的,有广泛的气候营力和由此产生的地表温度变化的地质证据

作者将CESM2配置为紧密反映其在现代气候变化研究中的用途,只省略了LGM没有良好数据的部分(如植被生物地球化学)

在初始化后的500年模型内,CESM2的全球平均表面温度比前工业化时代下降了11℃,比地质代用指标显示的温度低了大约5℃

相比之下,该模型的前身CESM1产生的数值要高几度,并且在代理的不确定范围内

LGM和前工业化时代全球平均表面温度变化(δGMST)的比较,如社区地球系统模型第2版(CESM2)使用新的大气模型(CAM6)和早期大气模型(CAM5)以及CESM1使用CAM5模拟的那样,表明配备CAM6的CESM2相对于地质代理的估计高估了LGM全球变冷约5℃

使用带有CAM5的CESM2或CESM1,LGM全球冷却处于代理的不确定范围内

信用:朱等

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0 作者将CESM1和CESM2之间的差异归因于后者如何处理云

CESM2中的大气模型已经更新,因此计算机模拟的云表现得更像真实世界的观测,这影响了短波云反馈,即云在气候变化下将入射阳光反射回空间的能力

当CESM2被配置为使用旧型号的大气包(缺少这些更新)时,大部分过度的温度下降消失了

作者认为,CESM2可能高估了短波云反馈,因此也高估了ECS

该结果与显示高ECS的当代模型的其他研究一致

研究人员说,这些发现例证了利用今天的观测来限制未来气候变化的挑战,并强调了来自过去气候变化事件的信息的价值

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