气候模型无法重现21世纪初全球变暖减缓的情况 科学家解释原因

据外媒报道,由中国自然资源部第一海洋研究所的两位科学家领导的一项最新研究对新发布的CMIP6模型在模拟21世纪初观察到的全球变暖放缓方面的表现进行了评估。这项研究显示,模拟和预测近期温带变化的关键是正确分离和模拟两个不同的信号,即人类引起的长期变暖趋势和自然变异,特别是年际、年代际和多年代尺度的变异。这项工作在线发表在《中国科学: 地球科学》杂志上。

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在20世纪最后几年的空前变暖之后,尽管温室气体排放急剧增加,但1998-2013年期间全球地表温度增长意外放缓;这一现象被称为全球变暖的间断期,或者更准确地说,是放缓。全球变暖放缓挑战了现有的对全球温度变化机制的科学认识,因此成为近期气候研究乃至公众最为关注的问题之一。

然而,CMIP5中复杂而先进的气候模型无法模拟这种升温放缓。在1998-2013年期间,这些模型大多呈现出快速升温的激增,这与观测到的平坦的温度时间序列有很大的偏差。这些模型大大高估了最近一段时间的观察到的升温速度。IPCC AR5指出:“几乎所有的CMIP5历史模拟都没有再现观察到的最近的变暖停顿。”因此,复杂的气候模型的模拟和预测能力受到了质疑。

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现在,CMIP6模型数据从2020年开始逐步发布。新开发的模型包括对全球温度变化机制的更好理解,特别是更合理的自然变化的物理过程。新一代模型有望成功模拟全球变暖的减缓。随着28个新模式数据的出现,有必要及时检查CMIP6模式对近期变暖放缓的呈现能力。

通过与六个广泛使用的全球地表温度数据集的比较,研究小组评估了28个新发布的CMIP6模型在模拟近期升温放缓方面的表现,发现大多数CMIP6模型仍然未能再现升温放缓,尽管它们与CMIP5模型相比呈现出一些令人鼓舞的改进。

此外,他们探讨了CMIP6模型难以模拟最近升温放缓的可能原因。他们发现,这与模型在模拟人类引起的长期变暖趋势的不同温度变化信号或年际、年代际和多年代尺度的三个关键自然变率方面的缺陷有关。

这项研究表明,模拟和预测近期温带变化的关键是正确分离和模拟两种不同的信号,即人类引起的长期变暖趋势和自然变异性,特别是年际、年代际和多年代尺度上的变异性。这表明,考虑到关键尺度的变异性在调节十年到多十年尺度的变暖速率方面的重要作用,模型中需要更多关注。这一结果可以为近期气候变化的模拟和预测提供重要启示。

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