全新世火山噴發對溫度變化趨勢影響的模擬研究

作者：萬凌峰,劉健,高超超,孫煒毅,寧亮,嚴蜜

摘要：全新世氣候變化模擬對了解氣候變化的特征和驅動機制具有重要意義。而利用地球系統模式CESM對全新世氣候進行瞬變模擬的研究至今還是空白。同時前人只考慮地球軌道參數、溫室氣體、大陸冰蓋、融水這4種外強迫因子作用的模擬結果和集成重建的全新世全球年平均溫度的變化呈相反的趨勢,尤其是在5.00~0.15 ka B.P.時段差異最為顯著,被稱為全新世"溫度悖論",至于其原因至今尚無定論。因此,文章利用CESM1.0.3,并考慮更全面的外強迫(地球軌道參數、太陽輻射、火山噴發、溫室氣體、土地利用/土地覆被)對全新世氣候變化進行瞬變模擬。基于本文模擬結果分析發現全強迫試驗模擬的全球范圍合成年平均溫度與Marcott等(2013)集成重建的全球年平均溫度在5.00~0.15 ka B.P.時段的變化趨勢基本一致,均下降0.50℃左右,有效地化解了5.00~0.15 ka B.P.時段的"溫度悖論"。研究還發現,此降溫趨勢主要是由火山噴發外強迫作用導致的,在此時段火山噴發外強迫導致了0.86℃的降溫效應,溫室氣體強迫作用導致0.38℃的升溫趨勢,而其他外強迫的貢獻較小,合計約為-0.02℃。5.00~0.15 ka B.P.時段火山噴發導致降溫趨勢的原因在于連續增強的火山氣溶膠改變了地表輻射平衡,使得地表接收的太陽輻射減少和射出長波輻射增加。

發文機構：虛擬地理環境教育部重點實驗室/江蘇省地理環境演化國家重點實驗室培育建設點/江蘇省地理信息資源開發與利用協同創新中心 江蘇省大規模復雜系統數值模擬重點實驗室 中國海洋大學海洋高等研究院 青島海洋科學與技術試點國家實驗室 浙江大學環境科學系 中國科學院地球環境研究所

關鍵詞：全新世氣候模擬通用地球系統模式模擬與重建對比外強迫因子Holoceneclimate simulationCommunity Earth System Modelssimulation compare with reconstructionexternal forcing factors

分類號： P532[天文地球—古生物學與地層學]P534.632[天文地球—地質學]