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自然气候过程掩盖了近期人类对沃克环流趋势的影响

  4月1日每日科学网站报道,发表在《自然·气候变化》杂志上题为“调和观测资料和模式预估中相反的沃克环流趋势”(Reconciling opposing Walker circulation trends in observations and model projections)的研究表明,近期发生的赤道太平洋风系统(即沃克环流)强化与人类影响无关,其原因可能是自然过程。这一结果结束了对前所未有的大气趋势驱动因素的长期争论,这种趋势已促使西太平洋热带地区海平面以三倍的速率加速上升,并使全球变暖中断。

  受赤道太平洋地区东西海表温差的驱动,沃克环流是全球大气环流的关键特征之一。它的特点是西太平洋的上升运动和赤道太平洋东部的下降运动。在海表,信风从东向西吹,导致沿赤道的冷水上涌。从20世纪90年代初到2013年左右,这种环流急剧增强,使赤道太平洋东部降温并引发全球风况和降雨的变化。这些条件进一步加剧了美国加利福尼亚州的干燥,加重了大旱条件,并影响了农业、水资源和野火。鉴于这些对生态系统和社会的广泛影响,近期沃克环流趋势已成为需认真研究的主题。

  与观测到的加强趋势相反,大多数气候模式模拟到受温室气体浓度增加驱动使得沃克环流逐渐减弱的情况。为了确定观测到的热带大气环流变化是由于自然气候过程还是由人为引起的气候变化造成的,科学家聚集在一起对最近的大气趋势进行了一次最全面的大数据分析。利用卫星数据、改进的地表观测和大量气候模式模拟,研究结果表明,近期沃克环流加强的原因是自然变率而不是人为影响。在综合分析中,研究人员发现,卫星推断的沃克环流加强比以前研究中使用的其他海表观测推测的要弱得多。作者分析了利用温室气体浓度上升强迫的61种不同计算机模式模拟,结果表明虽然平均响应是沃克环流减弱,但个别模式试验之间存在实质性差异,特别是在考虑短期趋势时。

  该研究得出的结论是,观测到的1990—2013年沃克环流的加强及其对西太平洋海平面、东太平洋降温、美国西南部干旱的影响是一种自然发生的现象。鉴于热带太平洋的自然年代际变率程度很高,至少还需要二十年时间才能明确地发现太平洋沃克环流中的人类印记。

  延伸阅读:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190401115835.htm(《气候变化动态》编译报道)

 
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