【摘 要】
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大西洋经向翻转流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,简称AMOC)是气候系统重要的组成部分,它的强度与全球热量分配密切相关,厘清其变化机理对全球变暖背景下的未来预估至关重要。海洋沉积物记录发现,在晚更新世,AMOC的变化与地球岁差以及倾角有紧密联系,但其物理机理尚不清楚。本文利用海洋大气全耦合气候模型COSMOS,通过改变岁差以及倾角的敏感性试
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大西洋经向翻转流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,简称AMOC)是气候系统重要的组成部分,它的强度与全球热量分配密切相关,厘清其变化机理对全球变暖背景下的未来预估至关重要。海洋沉积物记录发现,在晚更新世,AMOC的变化与地球岁差以及倾角有紧密联系,但其物理机理尚不清楚。本文利用海洋大气全耦合气候模型COSMOS,通过改变岁差以及倾角的敏感性试验,分析在工业化前和末次冰盛期背景下AMOC对岁差以及倾角强迫的响应机理。结果表明:1、工业化前(PI)背景下:减小岁差(倾角),AMOC明显减弱(加强)。AMOC对岁差减小的响应取决于高低纬度水文过程和高纬度海冰的共同作用,并最终导致垂直混合明显减弱,AMOC减弱;AMOC对倾角减小的响应则主要取决于高纬度海冰融化所导致的盐析过程以及高纬度水文过程之间的相对作用大小,并最终导致垂直混合显著加强,AMOC显著增强;2、末次冰盛期(LGM)背景下:减小倾角以及减小岁差,AMOC的响应与PI背景下类似,但对气候背景存在依赖性——PI背景下的响应比LGM背景下更敏感;AMOC对气候背景的依赖性主要体现在高纬度水文过程(PI背景下更显著)以及海冰响应过程(LGM背景下更显著)两个方面;3、调控作用:AMOC对岁差(倾角)减小的响应受到倾角(岁差)调制。在低倾角以及高倾角条件下减小岁差,PI背景下AMOC响应差异不大,LGM背景下低倾角下减小岁差,AMOC的减弱程度比高倾角下更强;AMOC在低岁差以及高岁差条件下减小倾角,PI背景下AMOC响应差异不大,LGM背景下,高岁差下减小倾角导致AMOC增强,但低岁差下减小倾角导致AMOC减弱。本文揭示了不同气候背景下,岁差尺度以及倾角尺度AMOC变化的控制机理,对理解晚更新世AMOC重建记录中持续存在的岁差和倾角周期具有重要启示意义。
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