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FGOALS耦合模式两个版本的海洋热吸收与气候敏感度的关系研究
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作者 李伊吟 智海 +2 位作者 林鹏飞 刘海龙 于溢 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期1263-1272,共10页
海洋在气候变暖过程中的重要性通常用海洋热吸收来衡量,热吸收的大小影响全球变暖的幅度。本文利用FGOALS-g2、FGOALS-s2(以下分别缩写为g2、s2)两个耦合模式的CO_2浓度以每年1%速率增长(1pctCO_2)试验,评估和分析海洋热吸收与气候敏感... 海洋在气候变暖过程中的重要性通常用海洋热吸收来衡量,热吸收的大小影响全球变暖的幅度。本文利用FGOALS-g2、FGOALS-s2(以下分别缩写为g2、s2)两个耦合模式的CO_2浓度以每年1%速率增长(1pctCO_2)试验,评估和分析海洋热吸收与气候敏感度的关系。结果表明:进入海洋净热通量(s2模式大于g2模式)会使得s2模式的海洋热吸收总体比g2模式大;更为重要的是,由于s2模式中的海洋热吸收主要集中在上层,使得耦合模式s2中的瞬态气候响应(TCR,或称气候敏感度)比g2大。当CO_2浓度加倍时,在两个耦合模式中,海洋热吸收的空间分布呈现显著性的差异,s2模式中上层热吸收明显比深层大,上层热吸收主要位于太平洋和印度洋,而g2模式中上层和深层热吸收差别较小,深层主要位于大西洋和北冰洋。进一步研究表明,海洋热吸收分布特征与两个耦合模式海洋环流变化有关。在g2模式中北大西洋经圈翻转环流(AMOC)强度强且深度大,在CO_2浓度加倍时,AMOC减弱小,这样AMOC可将热量带到海洋的深层,增加海洋深层热吸收。而在s2模式中,平均AMOC弱且浅,在CO_2浓度加倍时,AMOC减弱明显,热量不易到达深层,主要集中在海洋上层,对气候敏感度影响更快且更强。海洋环流导致热吸收及其空间差异同时影响到气候敏感度的差异。因此,探讨海洋热吸收与气候敏感度之间的关系,利于明确气候敏感度不确定性的来源。 展开更多
关键词 海洋吸收 气候敏感度 经圈翻转环流
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改进的UD模式及其在海洋碳循环中的应用 被引量:1
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作者 陈中笑 刘兆祎 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期772-779,共8页
针对政府间气候变化专业委员会历次报告中“表层-深层”海水间碳通量的差异,利用改进的“上升-扩散”(upwelling-diffusion,UD)模式模拟海洋碳循环状态.除了改进模式结构外,还建立了直接计算海洋溶解无机碳(dissolved inorganic carb... 针对政府间气候变化专业委员会历次报告中“表层-深层”海水间碳通量的差异,利用改进的“上升-扩散”(upwelling-diffusion,UD)模式模拟海洋碳循环状态.除了改进模式结构外,还建立了直接计算海洋溶解无机碳(dissolved inorganic carbon,DIC)δ13C分布的控制方程.区别于目前广泛采用的深度参数的方法,直接利用沉积物捕获器的观测计算分解流量,减少了参数的引用.为更加符合海洋生物地球化学循环,采用地球化学海洋断面研究计划GEOSECS(Geochemical Ocean Sections Study)的海洋磷酸盐分布来标定两个深海动力参数:垂直扩散系数3 000 m2/a和上涌速率3.5 m/a,从而得到温跃层平均深度为860 m,这些参数都在直接观测和其他模式标定的结果之间.通过复原稳定状态下DIC分布并与GEOSECS的观测进行对比,得出自产业革命到20世纪70年代中期的海洋吸收大气CO2约为78 GtC(Gigatonnes Carbon,1 Gt=1×1015 g),与其他的模式估计及观测计算结果相吻合.模式模拟的“混合层-深层”海水间的碳通量为46 GtC/a,远小于IPCC第四次报告(101 GtC/a)而与第三次报告(42 GtC/a)的估算相一致,但仍小于δ13C质量守恒法确定的范围(60~ 80 GtC/a). 展开更多
关键词 “上升—扩散”模式 二氧化碳 DIC 分解流量 稳定状态 海洋吸收
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海-气界面气体交换速率和全球海洋CO_2通量的初步研究 被引量:1
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作者 董原旭 赵栋梁 邹仲水 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1-8,共8页
在全球气候变暖的背景下,准确估计海-气界面CO_2通量显得非常重要。海-气界面CO_2通量通常利用块体公式,由气体交换速率与大气和海洋的CO_2分压差(ΔpCO_2)的乘积来计算。影响气体交换速率的因素很多,但一般经验性地与风速相联系,其测... 在全球气候变暖的背景下,准确估计海-气界面CO_2通量显得非常重要。海-气界面CO_2通量通常利用块体公式,由气体交换速率与大气和海洋的CO_2分压差(ΔpCO_2)的乘积来计算。影响气体交换速率的因素很多,但一般经验性地与风速相联系,其测量方法通常有物质平衡法和涡相关法,后者给出的结果比前者大。基于前人的两类观测数据,提出了一个以风速为函数的气体交换速率新方案。在此基础上,基于最新的SOCATv2(Surface Ocean CO_2Atlas version 2)的ΔpCO_2数据集,计算了1982—2011年海洋对CO_2的净吸收量及其年变化,发现2001年海洋净吸收量存在一个最小值,2001年之后,海洋净吸收量迅速增加,而这一年变化特征主要由ΔpCO_2的年变化特征所决定,风速的影响可以忽略。 展开更多
关键词 气体交换速率 风速 海洋吸收 海-气界面CO2通量 块体公式
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全球变暖趋缓研究进展 被引量:97
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作者 苏京志 温敏 +2 位作者 丁一汇 郜永祺 宋亚芳 《大气科学》 CSCD 北大核心 2016年第6期1143-1153,共11页
近十几年来,全球年平均表面温度上升趋势显示出停滞状态,即全球变暖趋缓,这引起了国际社会的广泛关注,同时也引发了对全球变暖的质疑,各国气候学家正努力就全球变暖趋缓的事实、原因及其可能影响展开研究。本文综述了目前国内外对全球... 近十几年来,全球年平均表面温度上升趋势显示出停滞状态,即全球变暖趋缓,这引起了国际社会的广泛关注,同时也引发了对全球变暖的质疑,各国气候学家正努力就全球变暖趋缓的事实、原因及其可能影响展开研究。本文综述了目前国内外对全球变暖趋缓的研究结果。多数科学家认可近十几年来全球变暖停滞的事实,并认为太阳活动处于低位相、大气气溶胶(自然和人为)增加以及海洋吸收热量是变暖停滞的可能影响因子,其中海洋(尤其是700米以下的深海)对热量的储存可能是变暖停滞的关键。国际耦合模式比较计划第5阶段中的模式并未精确地描述各种有利降温影响因子的近期位相演变,因而其模拟的近期增暖趋势较观测偏强。由此推断,变暖停滞主要是自然因素造成的,并且预测变暖趋缓将在近几年或几十年内结束(依赖于太平洋年代际振荡的位相转变),未来气温将仍主要受到温室气体增加的影响而表现出明显的上升趋势。因此,目前的全球变暖趋缓不大可能改变到本世纪末全球大幅度变暖带来的风险。本综述展望未来的研究热点包括:精确估算全球气温和海洋热含量的变率及其不确定性,海洋年代际信号(太平洋以及大西洋的年代际振荡)的转型机制,存储在深海的热量将在何时返回海洋表面及其对区域气候的潜在影响。 展开更多
关键词 全球变暖 变暖趋缓 海洋吸收热量 年代际变化
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IPCC确定的几种未来大气CO_2浓度水平对人为CO_2排放的限制 被引量:1
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作者 金心 石广玉 《气候与环境研究》 CSCD 2001年第1期125-131,共7页
用三维海洋碳循环模式和一个简单的陆地生物圈模式计算了IPCC(政府间气候变化委员会)未来大气CO2情景中海洋和生物圈的吸收,并结合上地变化的资料得出燃料的排放值。结果表明:尽管在所有的构想下,为了使大气中CO2浓度达... 用三维海洋碳循环模式和一个简单的陆地生物圈模式计算了IPCC(政府间气候变化委员会)未来大气CO2情景中海洋和生物圈的吸收,并结合上地变化的资料得出燃料的排放值。结果表明:尽管在所有的构想下,为了使大气中CO2浓度达到稳定必须减少排放,但对应不同的IPCC未来大气CO2情景,对人为CO2排放的限制是很不相同的。 展开更多
关键词 海洋吸收 陆地生物圈 二氧化碳 温室效应 IPCC 海洋碳循环模式 生物圈
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全球气候变暖趋缓现象研究进展 被引量:2
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作者 陈晓燕 张雯 何秉宇 《农村科技》 2018年第7期59-62,共4页
最近几十年,地球表面温度全年平均上升趋势迟缓,全球变暖趋缓受到了国际社会的高度重视,也引发了公众对全球变暖事实的质疑。全世界各国气候专家和学者都在努力探究全球变暖趋缓的真相、变化原因及对未来的影响。当前全球变暖趋缓现象... 最近几十年,地球表面温度全年平均上升趋势迟缓,全球变暖趋缓受到了国际社会的高度重视,也引发了公众对全球变暖事实的质疑。全世界各国气候专家和学者都在努力探究全球变暖趋缓的真相、变化原因及对未来的影响。当前全球变暖趋缓现象不会大幅度地改变全球变暖造成的风险,本文对其未来的研究包括:全球热量的精确估算和掌握海洋热含量的变化率和不确定性,海洋年代际信号的转型机制的确立,海洋对气候变化中的调节作用及对全球气候变化的预估性。因此,本文研究全球变暖趋缓现象具有重要意义。 展开更多
关键词 气候变化 全球变暖趋缓 海洋吸收热量 年代际变化
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CMIP6通量距平强迫模式比较计划(FAFMIP)概况与评述 被引量:1
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作者 王雅琦 刘海龙 +8 位作者 靳江波 林鹏飞 马金峰 李逸文 于子棚 杨茜 孙志阔 丁梦蓉 孟瑶 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2019年第5期481-486,共6页
通量距平强迫模式比较计划(FAFMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的子计划之一。FAFMIP共设计了5组试验,利用CMIP6中的大气-海洋耦合环流模式(AOGCM)对海表施加动量通量、热通量和淡水通量扰动,旨在研究在CO2强迫下模式模拟的海... 通量距平强迫模式比较计划(FAFMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的子计划之一。FAFMIP共设计了5组试验,利用CMIP6中的大气-海洋耦合环流模式(AOGCM)对海表施加动量通量、热通量和淡水通量扰动,旨在研究在CO2强迫下模式模拟的海洋热吸收,由热膨胀引起的全球平均海平面上升,及由海洋密度和环流导致的动力海平面变化等方面的不确定性。 展开更多
关键词 海洋吸收 全球平均海平面上升 动力海平面变化 通量距平强迫模式比较计划(FAFMIP) 数值模拟
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