末次间冰期全球地表温度变化及物理机制的模拟研究

摘要

本研究基于第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的末次间冰期模拟试验(lig127k)与工业革命前参照试验(piControl)数据,利用气候反馈响应分析方法,揭示了地球轨道参数改变引起的全球地表温度变化及其关键过程和机制。5个模式的分析结果表明:1)与piControl相比,lig127k试验中地球轨道参数的改变主要影响了大气层顶入射太阳辐射的季节性差异,其中北半球冬季大气层顶入射太阳辐射明显减少,全球平均为-19.60 W/m^(2),而夏季则显著增加,为20.42 W/m^(2),全年平均变化较小,仅为-0.06 W/m^(2);2)lig127k的地表温度也表现为冬季(夏季)显著的降低(升高),其中北半球冬季全球平均降温-0.61 K,夏季增温0.67 K;3)从物理过程分解来看,北半球冬季(夏季)的降温(增温)均主要来自大气层顶入射太阳辐射的贡献,其次来自水汽的正反馈贡献,而云辐射效应则抵消了大部分降温(增温);4)与工业革命前时期相比,在末次间冰期,海陆热力对比在北半球显著加强,而在南半球显著减弱,其中起正贡献的主要过程为陆地/海洋热输送和云辐射效应,而太阳辐射强迫效应和地表湍流热通量则是主要的负贡献项。