海洋环流是理解气候变化预测不确定性的关键

三十个最先进的 IPCC 气候模型预测了北半球，尤其是欧洲的截然不同的气候。现在对响应范围的分析表明，差异主要取决于单个模型对北大西洋洋流变化的模拟，而不仅仅是(通常假设的)大气变化。这项由国家研究委员会大气科学与气候研究所 Katinka Bellomo 及其同事完成的工作今天发表在Nature Communications 上，是由哥本哈根大学协调的欧洲科学合作 TiPES 的一部分。

所有气候模型的细节都不同。诸如大气压力、云量、温度梯度、海面温度等变量都经过调整，以便对每个模型的交互作用略有不同。这意味着许多模型的预测也各不相同。

国际建模中心运行一套协调的气候模型模拟，然后由 IPCC 进行评估并总结在一份平衡的报告中。但自然地，不确定性仍然存在，反映了模型的许多不同调整。

“我们想了解这些模型之间的差异。为什么一个模型预测全球整体温度变化为 2 度，而另一个模型预测为 4 度?我们的目标是缩小模型间的不确定性。我们也想了解这些差异在这些模型中就区域气候变化而言，” Katinka Bellomo 博士解释说。

两种类型的气候情景

Bellomo 及其同事分析了 30 个气候模型的模拟结果，发现了一个重要差异。大西洋经向翻转环流 (AMOC) 是北大西洋的一个大型洋流系统，它将地表水翻转为深海流，对海洋的分布起着至关重要的作用。从热带到北半球的热量。

“为了了解这种差异如何反映在对未来气候的预测中，我们将 AMOC 下降幅度较小的前 10 个模型(总共 30 个)分组在一起。然后我们将该组与 10 个模型的平均值进行了比较下降幅度最大，”贝洛莫解释说。

分析揭示了两种不同类型的气候情景。在 AMOC 下降幅度较大的模型中，欧洲仅略微变暖，但欧洲的风模式和热带地区的降水模式发生了巨大变化。然而，在 AMOC 下降较小的模型中，北半球显着升温，并且出现了一个众所周知的模式，即潮湿地区变得更湿，干燥变得干燥。

这意味着未来气候预测的不确定性可能在很大程度上取决于气候模型如何预测北大西洋翻转环流的变化。因此，该结果挑战了先前对控制北大西洋气候变化机制的理解，其中大气参数化被怀疑是导致不确定性的主要部分。

“这很重要，因为它表明 AMOC 是气候预测中最大的不确定性来源之一，” Katinka Bellomo 说。

“我对这项研究感到兴奋，因为除此之外还有很多事情可以做。我们需要调查导致海洋环流响应模型间差异的过程，海洋环流响应与降水之间的系变化，我们还需要将其与近期气候变化预测进行比较，”贝洛莫说。

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