研究增进了对人为对气候变化影响的理解

自工业时代以来，人为气溶胶(源自人类活动的气溶胶)和温室气体(GHG)一直帮助调节海洋热量的储存和分配。加州大学河滨分校领导的团队利用耦合气候模型模拟分离和量化这两种力量的影响，发现人为气溶胶和温室气体在世界海洋中在塑造热量吸收、重新分配和储存模式方面发挥着独特的作用。

研究人员发现，与全球温室气体增加所驱动的海洋环流和相关的跨流域热传输的变化相比，气溶胶驱动的变化在改变海洋热量分布方面更有效。

“更好地了解个体人为强迫对海洋热量重新分配的影响及其对区域海平面变化的影响将有助于制定气候缓解战略，”地球与行星系气候变化和可持续发展助理教授 刘伟说 。领导这项 研究的《科学》杂志 昨天发表在《自然地球科学》杂志上。

人为气溶胶和温室气体被认为是气候变化的主要驱动因素。该团队的研究结果促进了对其影响的理解。

从 1850 年左右到现在的“历史时期”，人为温室气体排放量稳步增加。另一方面，人为气溶胶在此期间首先增加，但由于世界某些地区的空气质量立法，从 20 世纪 80 年代开始开始下降。

研究人员主要使用了以下在历史时期运行的耦合气候模型模拟：

HIST-AER — 模型仅由历史时期人为引起的气溶胶变化驱动。

HIST-GHG — 模型仅由历史时期人为引起的温室气体变化驱动。

HIST——模型由所有强迫驱动，包括历史时期人类引起的气溶胶和温室气体变化、土地利用和火山爆发。

piControl — 所有强迫都设置为工业化前的时间水平。

“在气溶胶强迫情况下，流域间热交换——海洋盆地之间的热交换——与改变储存热量的海洋吸热变化相当，”刘说。“这在大西洋和印度太平洋尤其明显。在温室气体强迫情景下，流域间热交换远不如海洋吸热变化重要。这可能是因为在这种情况下，海洋环流的影响被温度变化强烈抵消。”

刘解释说，流域间热交换对于流域之间的热量重新分配非常重要，这可以影响区域气候变化，例如海平面上升。

他说：“自上个世纪以来，海平面快速上升一直是最严重的威胁之一，并且至少在未来一个世纪内仍将如此。” “海平面上升并不是全球统一的，而是区域分布的。区域和沿海海平面变化以及海岸线极端情况的变化可能会引起社会关注，例如沿海社区的搬迁以及对沿海自然资源和基础设施的潜在危害。”

该论文的第一作者、刘教授实验室的研究生李守伟解释了为什么研究发现气溶胶驱动的海洋环流和相关流域间热传输的变化可以比全球范围内的变化更有效地改变海洋热量分布。温室气体排放增加。

“这可能与气溶胶和温室气体分布的差异有关，”他说。“混合温室气体的增加是全球性的，而由于人类活动和工业的增加，气溶胶的变化主要在北半球得到增强。”

研究小组还利用观察结果与模型结果进行比较。

“我们发现模型模拟的海洋变暖与观测结果非常吻合，”刘说。

刘和李与加州大学河滨分校的罗伯特·J·艾伦、伍兹霍尔海洋研究所的史嘉瑞和宾夕法尼亚州立大学的李来芳一起参与了这项研究 。