基于统计-动力反演的近千年印度夏季风驱动机制探讨

摘要

过去1000年的气候变化是最近数十年人类活动影响加强情况下全球气候变化的自然背景,其变化规律和驱动机制的研究对预测未来气候变化有着重要意义.非线性统计-动力反演方法结合了统计模型和动力模型的优点,能充分利用观测数据反演系统各因子之间的相互关系.本文尝试应用非线性统计-动力反演方法建立印度夏季风的动力方程,为研究印度夏季风的驱动机制提供量化参考.经研究发现:近千年印度夏季风系统是复杂非线性动力系统;工业革命前印度夏季风变化的主要驱动力是北大西洋海表温,其次是温室气体(N2O和CO2)浓度与阿拉伯海海表温、ENSO及太阳辐照度等的相互作用;在工业革命后期,温室气体(CH4、N2O和CO2)浓度及其与北大西洋海表温、太阳辐照度、ENSO及北极温度等的相互作用成为印度夏季风的主要驱动力;单因子甲烷和N2O是印度夏季风的驱动力,而它们的非线性相互作用(两个因子的交叉项)却是稳定作用力.总体来说,工业革命前,北大西洋海表温度是印度夏季风的主要驱动因子;工业革命后,温室气体则成为主要的驱动因子.