普林斯顿研究:气候敏感度高的新气候模型是难以置信的

雨云和闪电

最近对最新一代气候模型的分析 - 被称为CMIP6 - 为解释气候模拟提供了一种警示故事,因为科学家们开发了对地球如何应对大气中的增加二氧​​化碳水平的增加的敏感和复杂的预测。

研究人员普林斯顿大学迈阿密大学报告说,具有很高的“气候敏感性”的新模型 - 这意味着它们预测与其他模型相同的大气二氧化碳的全球变暖 - 不要提供地球未来气候的合理情景。

这些模型夸大了云与气雾剂之间的相互作用的全球冷却效果,云将温室气体引起的变暖 - 特别是在北半球 - 远远超过气候记录实际上发生的,研究人员在期刊中报道地球物理研究字母

年度全球平均表面温度的变化

研究人员发现,气候敏感度较低的模型与观察到的温度差异更加一致,特别是北部和南半球之间的温差。该图显示了年度全球平均表面温度(a)的变化,北部和南半球之间的温差(b)从1850年到2000年。红线代表高气候敏感性模型,而蓝线代表模型低气候敏感性。黑线显示了NASA戈达德空间研究所收集的温度波动表面温度分析项目,这在涉及卵闭的温度时更加紧密地遵循蓝线。灰色背景表明高气候敏感模型之间的差异是显着的。信誉:普林斯顿大学大气和海洋科学的成熟王

相反,研究人员发现,具有较低气候敏感性的模型与观察到北部和南部半球之间的温度差异更加一致,因此,比较新的模型更准确地描绘了预计的气候变化。该研究得到了基于普林斯顿高海域环境研究所(HMEI)的碳缓解倡议(CMI)的支持。

这些调查结果涉及气候变革政策,解释了Gabriel Vecchi,Gabriel Vecchi,Gabriel Vecchi,Gabriel Vecchi,以及CMI的高草甸环境研究所和主要调查员。由于气候敏感性较高的模型预测温室气体排放量大,它们还将更加耐火和迫在眉睫的后果,如更极端的海平面上升和热浪。

高气候灵敏度模型预测全球平均气温的增加从2到6度科尔斯群岛在下面当前的二氧化碳水平。目前的科学共识是,增加必须保持在2度以下,以避免灾难性的影响。2016年巴黎协议将阈值设置为1.5摄氏度。

“较高的气候敏感性显然需要更具侵略性的碳气缓解,”韦恰齐说。“社会需要更快地减少碳排放,以满足巴黎协定的目标,并保持全球变暖低于2摄氏度。降低气候敏感度的不确定性有助于我们为应对气候变化做出更可靠和准确的战略。“

研究人员发现,高气候敏感模型都与20世纪达到的全球温度相匹配。然而,较高灵敏度的模型包括来自气溶胶云相互作用的更强烈的冷却效果,其抵消了由于温室气体引起的更大变暖。此外,该模型具有主要在北半球发生的气溶胶排放,这与观察结果不一致。

“我们的结果提醒我们,我们应该对模型结果持谨慎态度,即使模型准确地代表过全球变暖,”博士首次作者成功王先生说。普林斯顿大气和海洋科学方案的候选人。“我们展示全球平均水平隐藏了有关温度变化模式的重要细节。”

除了主要调查结果外,该研究还有助于揭示云在大小和小尺度的模型和现实世界中如何温和。

“云层可以放大全球变暖,可能导致下一个世纪迅速加速,”普林斯顿地球科学助理研究学者合教文昌杨说。“简而言之,改善我们的理解和正确模拟云的能力是更可靠预测未来的关键。”

普林斯顿和其他机构的科学家最近将他们的重点转向云对气候变化的影响。相关的研究包括Amilcare Porporato,普林斯顿的托马斯J.Wu'94民用和环境工程教授和高草甸环境研究所和CMI领导团队的成员的两篇论文,报告了热诱导云对太阳能的未来影响如何气候模型低估了日常云周期的冷却效果

“了解云彩如何调制气候变化是如何处于气候研究的最前沿,”迈阿密大学大气科学教授共同作者Brian Soden表示。“正如本研究所展示的那样,令人鼓舞的是,我们可以从历史气候观测中利用有很多珍品,这有助于改善我们从全球平均温度变化的解释。”

Chenggong Wang,Brian J. Soden,Wenchang Yang和Gabriel A. Vecchi,Chengong Wang,Brian J. Soden,Wechang Yang和Gabriel A. Vecchi,“CMIP6型号云反馈和雾化云互动之间的补偿。2021年1月25日地球物理研究字母
DOI:10.1029 / 2020G1091024

本文发表于2月28日版地球物理研究字母。该研究得到了国家海洋和大气管理局(授予Na0oar4310393和Na18oar4310418)的支持,以及普林斯顿大学高海域环境研究所(HMEI)的碳缓解举措。

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