为了应对未来的化石燃料燃烧,气候计算机模型模拟了热带海洋的明显变暖。这种变暖会影响厄尔尼诺现象,改变全球的天气和降雨模式。热带气候对温室气体强迫的响应在空间上是非均匀的。尽管在气候系统的计算机模型中得到了强有力的模拟,比如大多数气候模型模拟了赤道和东太平洋增暖,这种加速的热带变暖的起源仍然是一个谜,另外包括大气和海洋反馈的相关作用在内的潜在机制也仍存在争议。
地球未来的变暖不会在所有地方都一样。大气和海洋环流的变化,以及云系的变化,将决定哪些地区变暖的速度更快,哪些地区相对于全球平均温度的变暖会推迟。研究者们以热带地区为研究重点,开发了一种新方法,将造成气候变暖的因素与导致某一地区变暖的局地过程和遥远的物理过程分离开来。
在这里,研究者们使用了一个具有理想化的二氧化碳辐射强迫的气候模型。研究结果表明,非赤道辐射强迫和相应的耦合环流/云调整是响应全球二氧化碳强迫的赤道变暖的主要原因。
要了解这一令人惊讶的现象,就必须了解不同地区在气候上是如何相互作用的。一个大规模的大气环流特征被称为Hadley环流及其表面分支,被称为信风环流,它将相对干燥的亚热带空气输送到热带地区。由于地球自转的影响,信风还会导致热带太平洋和大西洋寒冷的次表层海水上涌。为了应对不断增加的温室气体排放,未来的亚热带变暖将减缓大气中的哈德里环流,这将导致海面信风减弱,冷海水上涌减少,从而导致海面变暖。此外,一个较弱的哈德里环流也意味着较少的湿润空气正在上升,大部分热带地区的云层覆盖减少,增加了到达表面的阳光量。这可能会进一步加剧未来热带地区的变暖,这项研究为理解未来全球变暖的模式和产生的区域差异提供了一个新的范式。一个地区的变暖会影响另一个地区的变暖程度,因此气候系统中不同区域之间的联系是非常紧密的。
相关论文链接:https://www.nature.com/articles/s41558-019-0667-6
(郭亚茹 编译,於维樱 审校)