为了应对未来的化石燃料燃烧,气候计算机模型模拟了热带海洋的明显变暖。这种变暖会影响厄尔尼诺现象并改变全球的天气和降雨模式。尽管在气候系统的计算机模型中得到了强有力的模拟,但这种加速热带变暖的起源仍然是个谜。本周发表在《自然气候变化》杂志上的一项新研究得出结论,热带以外的气候变化是罪魁祸首。
地球未来的变暖不会在任何地方都相同。大气和海洋环流变化以及云过程将决定哪些地区变暖速度更快,哪些地区会经历相对于全球平均值的延迟变暖。韩国釜山国立大学 IBS 气候物理中心 (ICCP) 的一组科学家专注于热带地区,现在已经开发出一种新方法,将贡献与本地和远程物理过程分开导致特定地区变暖。
研究小组发现,热带地区(15oS-15oN)的预期未来变暖主要源于亚热带地区(16oN-32oN 和 16oS-32oS)的变暖。“要了解这一令人惊讶的现象,就必须了解不同地区在气候上如何相互作用”,该研究的主要作者、来自 ICCP 的 Malte Stuecker 博士说。
在亚热带地区,高层大气中的空气正在下沉,在地表产生高压(见图)。在大约 10-15 公里的高度,这种下沉运动会吸入热带空气。由此产生的大规模大气环流被称为哈德利环流,其表面分支称为信风环流,将相对干燥的亚热带空气输送回热带。由于地球自转的影响,信风还会导致热带太平洋和大西洋寒冷的地下海水上升。“为了应对不断增加的温室气体排放,未来的亚热带变暖将减缓大气中的哈德雷细胞,”斯图克补充道。这将导致海面信风减弱,冷水上升流减少,从而导致海面变暖。此外,较弱的哈德雷环流也意味着上升的潮湿空气较少,并且大部分热带地区的云层覆盖率降低,从而增加了到达地表的阳光量。“这可能会进一步加剧热带地区未来的变暖,”ICCP 主任、该研究的合著者 Axel Timmermann 说。
为了得出这些结论,作者使用了全球气候系统的计算机模型,并针对当前和未来的 CO2 条件对其进行了运行。通过在热带或亚热带施加与 CO2 变化相关的额外能量,该团队随后发现,与相同数量的额外能量进入地球相比,人类引起的亚热带变暖导致未来热带表面海洋温度变化多 40%。 ?s 大气直接在热带。
该研究提出了一种新的范式,以了解未来全球变暖的模式和产生的区域差异。“一个地区的变暖会影响另一个地方的变暖程度。我们开始意识到气候系统中不同地区的联系有多么强烈。”来自美国夏威夷大学的合著者金飞飞教授说。
新的自然气候变化研究还指出,未来亚洲国家空气污染的减少可能会导致亚热带地区的区域变暖,进而可能引发甚至可能影响热带地区的变暖级联反应。然而,需要进行更多的研究来量化空气质量控制对气候的影响。