15世纪中叶火山喷发对青藏高原和北极水热组合的影响

摘要

国际耦合模式比较计划第五阶段(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,简称CMIP5)多模式集合平均与过去2000年全球变化网络(Past Global Changes 2k Network,简称PAGES2k)代用记录重建的15世纪中叶全球温度年代际变化特征非常一致,规避了模式和气候代用记录由于各自的不确定性而导致两者的不匹配现象,为揭示自然因素主导气候变化的机理提供了完美时间窗口.而火山喷发作为15世纪中叶气候变化最主要的外强迫,其对区域气候变化在年代际尺度的影响仍不清楚.本文利用通用地球系统模式过去千年集合模拟(Community Earth System Model-Last Millennium Ensemble,简称CESM-LME),分析了 15世纪中叶连续火山喷发对北半球"两极"(青藏高原和北极)温度、降水和水热组合年代际变化的影响.结果表明,15世纪中叶连续的火山喷发对青藏高原和北极夏季气候年代际变化的直接强迫作用,导致青藏高原和北极地区的温度和降水发生年代际尺度的下降和减少、水热组合趋于同向变化,而火山活动的间接作用可能通过影响气候系统内部变率北极涛动(Arctic Oscillation,简称 AO)和大西洋经圈翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,简称 AMOC)来调控冬季温度和降水的变化.