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冷舌过强对耦合模式预估全球变暖下热带太平洋海温增暖型的影响机理

应俊   2018-05-08

       近日,我室应俊助理研究员等在Climate Dynamics上发表了目前最新的海气耦合模式模拟的冷舌偏强这一系统性误差对预估全球变暖下热带太平洋海温增暖型影响机理的研究成果。该研究利用第五次耦合模式比较计划(CMIP5)中的三十多个海气耦合模式,表明了冷舌的模拟误差主要通过两种机制影响热带太平洋海温增暖型的预估。一方面,在假定海表面短波对海温异常的反馈是线性的前提下,过强的冷舌可以导致中太平洋的短波—海温负反馈过程偏弱,从而在中西太平洋形成一个正的海温增暖偏差。并且这一暖偏差主要由短波—海温反馈中局地大气动力对海温异常的响应所导致;另一方面,过强的冷舌伴随着过强的海洋纬向—垂直翻转环流,这一偏强的环流在由于全球变暖而形成的海洋垂直分层增强的情况下可以导致过强的海洋动力恒温器效应,从而使海温增暖型在中东太平洋形成一个负的增暖偏差。这两个方面的共同作用导致了海温增暖型在西太平洋出现一个正的海温增暖偏差,从而呈现出一个La Niña-like的海温增暖偏差。该研究从物理机制上验证了前人得到的多个模式模拟当前气候下的冷舌与预估未来热带太平洋海温增暖型之间的统计关系,并且表明了如果模式能够更好地模拟当前气候下的冷舌强度,则其预估未来全球变暖下的热带太平洋海温增暖型将会更可靠。

引用:Ying J., Huang P., Lian T., Tan H. (2018). Understanding the effect of an excessive cold tongue bias on projecting the tropical Pacific SST warming pattern in CMIP5 models. Climate Dynamics, http://doi.org/ 10.1007/s00382-018-4219-y

QQ截图20180508083719.jpg

三十二个CMIP5模式间的回归。(a)去除短波—海温反馈效应后的海温增暖型回归到中太平洋(2.5°S–2.5°N, 170°E–140°W)混合层垂直洋流上的情形。(b)初始的海温增暖型回归到标准化的短波—海温反馈与去除短波—海温反馈效应后的海温增暖型回归到中太平洋混合层垂直洋流两者相叠加的情形。打点区表示模式间回归通过95%的显著性水平。