海洋试点国家实验室最新科研成果在《自热•气候变化》在线发表

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海洋试点国家实验室最新科研成果在《自热•气候变化》在线发表

科技日报记者 王健高

4月20日,国际顶级学术期刊Nature Climate Change(《自然·气候变化》)在线发表了青岛海洋科学与技术试点国家实验室(以下篇称“海洋试点国家实验室”)题为“Synchronized tropical Pacific and extratropical variability during the past three decades”(过去三十年热带太平洋和热带外的同步变化)的最新研究成果。

该成果由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室(以下简称功能实验室)成员、中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心(以下简称深海前沿中心)/海洋高等研究院科研博士后杨俊超为第一作者,功能实验室主任、中国海洋大学深海前沿中心/海洋高等研究院林霄沛教授为通讯作者,功能实验室在读博士生张钰、青年学者李子光等为合著者的科研团队共同完成。

全球平均表面温度并不是随着温室气体的增加而线性增长的,存在着年代际时间尺度的剧烈波动,如最近发生在2002-2013年间的全球变暖停滞和之前1975-1998年间的全球快速增温。已有研究认为,以热带东太平洋海温异常(TPI)为典型特征的太平洋年代际震荡是导致全球平均表面温度出现变暖停滞或快速增温的主导机制,也有研究指出,热带以外区域表面温度变化例如欧亚和北美大陆增暖及相邻海洋变冷模态(COWL)对最近一次全球变暖停滞有重要贡献。

据介绍,本研究基于过去近百年的观测资料和模式数据,首次系统分析了TPI和COWL对全球平均表面温度变暖停滞和快速增温的共同作用,发现上述两种气候模态在近三十年的冬季达到同步,增强了气候系统内部变率对全球平均表面温度的调制作用,例如发生在2002-2013年冬季的全球变暖停滞,就是由TPI引起的太平洋东部变冷和COWL引起的欧亚、北美大陆变冷共同抵消温室气体增暖效应所致。

图:热带东太平洋(TPI)和北半球热带外温度(COWL)变化的同步性

(a-b)1975-1998快速增温和2002-2013变暖停滞事件中的温度趋势(北半球冷季节平均,即11月-次年3月平均)。(c)热带东太平洋海温(TPI)和北半球热带外温度(COWL)对全球平均温度十年趋势的贡献。(d)观测和模式里TPI和COWL的滑动相关系数。同一种模式组可以产生和观测相似或相反的情况,证明了TPI和COWL同步变化的随机性。

预测全球变暖速率是当前国际上海洋与气候研究的热点问题之一,对指导人类生产、生活有广泛而重要的意义,也对国家决策部门制定相关气候应对政策具有重要指导作用。该研究指出,虽然TPI自身具有一定的可预测性,但COWL主要是随机的大气内部变率,因此二者的同步性不具有可预测性,说明人类对未来可能产生的变暖停滞和快速增温事件的预测充满了挑战。

近年来,林霄沛科研团队致力于探索海洋年代际变化对全球变暖停滞和快速增温的作用机理。该成果首次指出了热带和热带外气候变化的同步性对全球变暖停滞和快速增温的重要调制作用,彰显出在海洋与全球变暖研究领域中的国际影响力。

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