过去2000年典型暖期北半球温度变化特征及成因分析

作者：易慧郁; 刘健^*; 孙炜毅; 戴张奇; 严蜜; 宁亮

来源：第四纪研究, 2021, 41(02): 497-509.

• 过去2000年
• 气候模拟
• 典型暖期
• 温度变化
• 成因机制

过去2000年包含了罗马暖期(Roman Warm Period,简称RWP)、中世纪气候异常期(Medieval Climate Anomaly,简称MCA)和现代暖期(Present Warm Period,简称PWP)这3个典型暖期,前人对罗马暖期的关注相对较少。为了更好地对比自然暖期和叠加了人类活动的暖期的温度变化特征及成因,文章利用通用地球系统模式(Community Earth System Model,简称CESM)的过去2000年气候模拟试验资料,在与重建资料和同化资料(Last Millennium Reanalysis,简称LMR)进行对比验证的基础上,对这3个典型暖期北半球的温度变化特征和成因机制进行了初步探讨。结果表明:CESM的全强迫试验能很好地模拟出重建资料与LMR所反映的两个自然暖期(RWP和MCA)以及PWP,PWP相较于RWP和MCA北半球增温幅度明显更大。通过对比单因子敏感性试验结果发现,RWP时期主要受土地覆盖变化的影响,同时太阳活动、火山活动强迫对地表增温有一定调节作用;而MCA时期的火山活动频率相比RWP时期更小,且太阳活动稳定,此时土地覆盖的调节作用相比RWP时期减弱; PWP时期在温室气体强迫驱动下,地表温度增加显著,其贡献远超过火山活动、太阳活动两个外强迫因子,此时土地利用/覆盖强迫对增温显示出负向影响,同时北极涛动增强,进一步加剧PWP时期的增温。

• 单位
  中国科学院地球环境研究所; 江苏省地理环境演化国家重点实验室; 虚拟地理环境教育部重点实验室; 南京师范大学; 黄土与第四纪地质国家重点实验室; 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心; 江苏省大规模复杂系统数值模拟重点实验室