瞬变气候模拟中全新世海冰变化及动力机制

摘要

海冰是地球系统内部反馈的重要因子之一,对气候系统的演变具有重要影响。本文基于海气耦合气候模型CCSM3的过去21,000年以来的气候瞬变模拟试验(TraCE21)及其单一强迫试验,分析早中全新世以来(过去7000年以来)海冰演变特征及其控制机理。结果发现,北半球海冰以震荡为主,无明显长趋势,这可能是大气CO2上升和当地夏季太阳辐射降低共同影响所致;在南半球,由于威德尔海和罗斯海淡水注入的突然停止,海冰在距今5000年左右突然减少,而突变前后都无明显趋势,可能与大气CO2和当地春季太阳辐射共同作用有关。结合单一强迫试验结果分析发现,南大洋海冰对南极融冰水变化的响应敏感性取决于与气候背景相关的海冰面积多寡,海冰偏少的暖期对淡水更敏感,反之亦然。由于单一强迫试验都基于末次盛冰期的气候背景,这意味着不能简单利用单一强迫试验解释各自然强迫因素对全新世气候演变的影响。