地學(xué)系林巖鑾副教授在《自然·通訊》發(fā)文

揭示全球氣候模式美國(guó)中部干暖偏差原因及對(duì)未來(lái)預(yù)估的影響

清華新聞網(wǎng)10月13日電 10月12日，由清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“地學(xué)系”）副教授林巖鑾作為通訊作者和第一作者在《自然·通訊》（Nature Communications）發(fā)表論文揭示《全球氣候模式美國(guó)中部干暖偏差原因及對(duì)未來(lái)預(yù)估的影響》（Causes of model dry and warm bias over central U.S. and impact on climate projections）。

林巖鑾副教授講解論文研究成果。

全球氣候模式已經(jīng)成為人們理解歷史氣候變化和預(yù)估未來(lái)氣候變化的主要工具，但模式長(zhǎng)期存在的系統(tǒng)偏差極大地影響了我們對(duì)未來(lái)氣候預(yù)估的準(zhǔn)確性。大部分模式夏季在美國(guó)中部大平原地區(qū)都有一個(gè)干暖偏差。例如，有些模式的暖偏差可達(dá)6攝氏度。對(duì)于這一現(xiàn)象，研究者們做了大量的工作，并提出各種不同的假設(shè)和猜想，但都無(wú)確切結(jié)論，從而無(wú)法判斷模式干偏差與暖偏差兩者之間的關(guān)系。通過(guò)同大量觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，林巖鑾發(fā)現(xiàn)，在美國(guó)落基山脈觸發(fā)形成并往東移的大型對(duì)流組織系統(tǒng)中通過(guò)一系列的陸面與大氣相互作用，形成了一個(gè)包含降水-土壤-輻射等的正反饋過(guò)程，由于模式無(wú)法正確模擬這個(gè)過(guò)程最終導(dǎo)致出現(xiàn)暖偏差。同時(shí)，文章也首次定量分析了不同反饋過(guò)程對(duì)干暖偏差的影響，這一結(jié)果有利于新一代全球和區(qū)域氣候模式的開(kāi)發(fā)。

研究進(jìn)一步揭示了模式現(xiàn)有暖偏差信號(hào)會(huì)隨著全球變暖而被放大，這會(huì)導(dǎo)致對(duì)這一地區(qū)未來(lái)變暖產(chǎn)生過(guò)高的預(yù)估。文章研究表明，當(dāng)修正了由模式現(xiàn)有偏差導(dǎo)致的額外變暖后，模式未來(lái)預(yù)估變暖趨勢(shì)在這一地區(qū)減少了2.5攝氏度。同時(shí)，不同模式的預(yù)估結(jié)果也更為一致。這一結(jié)果必將會(huì)對(duì)該地區(qū)未來(lái)氣候風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估和相應(yīng)的政策制定帶來(lái)重大影響。

a. 全球氣候模式暖偏差（縱坐標(biāo)）與干偏差（橫坐標(biāo)）之間的關(guān)系。

b. 5個(gè)干暖偏差最小氣候模式（a中實(shí)線(xiàn)框）溫度（紅色）與降水（藍(lán)色）的季節(jié)循環(huán)。

c. 5個(gè)干暖偏差最大氣候模式（a中虛線(xiàn)框）溫度（紅色）與降水（藍(lán)色）的季節(jié)循環(huán)。

a. 全球氣候模式三種排放情景訂正前（藍(lán)色）與訂正后（紅色）未來(lái)預(yù)估美國(guó)大平原地區(qū)的溫度變化。

b. 全球氣候模式三種排放情景訂正前（藍(lán)色）與訂正后（紅色）未來(lái)預(yù)估美國(guó)大平原地區(qū)的絕對(duì)溫度。

自2015年起，林巖鑾連續(xù)在《自然·通訊》雜志上發(fā)表了3篇長(zhǎng)文，論述了不同天氣系統(tǒng)對(duì)氣候的響應(yīng)和未來(lái)變化。研究結(jié)果有助于研究者理解全球和區(qū)域氣候變化，同時(shí)也為決策者的政策制定提供指導(dǎo)意見(jiàn)。地學(xué)系博士生董文浩是本文的共同第一作者，美國(guó)石溪大學(xué)張明華教授是共同通訊作者，文章合作者還包括計(jì)算機(jī)系薛巍副教授，地學(xué)系羅勇教授等。

論文鏈接：http://www.nature.com/articles/s41467-017-01040-2

供稿：地學(xué)系 編輯：藤子