CMIP6不同增暖情景中极地增暖放大效应的变化及其机制分析

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由于全球变暖,极地地区的气候经历了明显的变暖放大,使得南北两极的海冰急剧融化,对周边生态系统和中低纬度大气环流以及极端天气气候事件的发生都有影响。在本项研究中,我们将CMIP6模式的三种增暖情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5)和历史时期作对比,对极地放大效应对各个反馈机制(包括普朗克反馈、温度垂直递减率反馈、云反馈、水汽反馈、反照率反馈、CO2辐射强迫、海洋热吸收和大气热传输过程)的响应进行了分析。主要结论如下:(1)工业革命以来,随着时间推移,地表温度有明显的增加,尤其是北极地区,南极增温稍较不显著,但是相较于热带地区依然比较明显,我们可以将其合称为极地放大效应。(2)北极放大效应的最主要因子是温度垂直递减率反馈,其次为反照率反馈、普朗克反馈以及较弱的大气热传输过程;南极放大的最主导因子也为温度垂直递减率反馈,其次为反照率反馈、大气热传输过程以及普朗克反馈。无论在北极还是南极地区,冬季增暖要强于夏季增暖,这主要是由海洋热吸收过程主导,其次重要的机制为温度垂直递减率反馈。(3)北极放大要强于南极放大效应,主要是由温度垂直递减率反馈主导,其次是普朗克反馈和反照率反馈;不管在冬季还是夏季,北极放大均强于南极放大,在冬季,温度垂直递减率反馈占最重要作用,其次为海洋热吸收和CO2辐射强迫作用;在夏季,云反馈占最主要作用,其次为普朗克反馈和反照率反馈。(4)北极放大效应随地表增暖而减小的趋势相对显著,其中主导的反馈机制为普朗克反馈、温度垂直递减率反馈以及反照率反馈;南极放大效应的变化很小不作讨论。北极放大增暖贡献的模式差异性主要由温度垂直递减率反馈、普朗克反馈和反照率反馈控制,有利于减小模式间差异。
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