印度-太平洋暖池(印太暖池)是气候系统中海气相互作用的核心区域,其SST变化可以通过调节Walker-Hadley环流、ENSO等影响整个气候系统。自1950年代以来,印太暖池明显增温扩张,这对水文循环和全球气候系统产生了显著影响。因此,理解印太暖池过去增温扩张的机理并准确预估其未来变化十分重要。
近期中国科学院大气物理研究所刘海龙研究员团队与中国科学院海洋研究所王凡、胡石建研究员合作,利用第六次耦合模式比较计划(CMIP6)多模式的分离强迫历史模拟试验,采用“最优指纹”检测与归因法,量化了不同外强迫因子对印太暖池增温/扩张的贡献并预估其未来可能变化。研究表明,1950s以来,印太暖池超过95%的快速增温和85%的持续扩张可归因于人类活动。人类活动通过温室气体的排放使印太暖池增温,而人为气溶胶则部分抑制了这一增温幅度。自然强迫(包括太阳辐照度变化和火山活动)对印太暖池长期变化的贡献很小。另外,CMIP6多模式集合整体上低估了近几十年印太暖池变化对人为强迫的响应。以对历史变化的归因结果作为约束条件,预估未来印太暖池增温更快,印度洋暖池扩张幅度将超过以往预期。印太暖池在21世纪后半期的快速增暖和扩张将对整个气候系统以及我国气候产生深远影响。
上述研究成果近期发表于Environmental Research Letters上。该研究得到中国科学院战略先导项目(XDB42010404),国家自然科学基金项目(41931183,41976026),以国家重点研发计划项目(2020YFA0608902,2018YFA0605703)的共同资助。
论文信息:
Bai, W., Liu, H., Lin, P., Hu, S., & Wang, F. (2022). Indo-Pacific Warm Pool Present Warming Attribution and Future Projection Constraint. Environmental Research Letters. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac5edf
图1 CMIP6多模式集合预估的21世纪印太暖池(上)、印度洋暖池(中)和太平洋暖池(下)增温(A)和扩张(B)。紫色(SSP2-4.5)和黄色(SSP5-8.5)实线及阴影表示多模式原始预估均值和95%模式不确定性范围。蓝色(SSP2-4.5)和红色(SSP5-8.5)实线及阴影表示利用检测归因结果约束后的预估结果。图右侧点和误差线为21世纪末(2080-2099年)暖池增温扩张的均值及95%不确定性范围