【摘要】：氣候敏感度是衡量全球溫度變化和溫室氣體濃度變化關(guān)系的重要指標(biāo)。目前,對瞬時氣候響應(yīng)(TCR,或稱氣候敏感度)的模擬存在較多的不確定性。本文從海洋熱吸收變化的角度討論海洋熱吸收的不確定性對全球變暖幅度的影響。利用CMIP5中模式C02以每年1%速率增長(1pctC02)試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過多模式模擬評估,分析氣候敏感度與海洋熱吸收關(guān)系。結(jié)果表明:試驗(yàn)下多模式模擬的氣候敏感度介于1.39K和2.34K之間,其中,FGOALS-s2模式的氣候敏感度最大,GISS-E2-R模式的氣候敏感度最小。伴隨著全球平均表面溫度的變化,海洋溫度增暖,海洋熱吸收也表現(xiàn)出增強(qiáng)的特征。研究表明模式中上層(0-700m)海洋熱吸收越大(小),TCR越大(小),故上層熱吸收的模擬結(jié)果顯著影響氣候敏感度。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),海洋熱吸收分布特征與海洋環(huán)流密切相關(guān)。CMIP5各模式模擬的北大西洋經(jīng)圈翻轉(zhuǎn)環(huán)流(AMOC)強(qiáng)度在lpctC02試驗(yàn)下均呈減弱的特征,且減弱表現(xiàn)出不同的年際、年代際變化。模式中AMOC初始強(qiáng)度越強(qiáng),AMOC的深度越大,且試驗(yàn)下AMOC的改變越大。本文通過氣候敏感度、海洋熱吸收、北大西洋經(jīng)圈環(huán)流之間的對比分析發(fā)現(xiàn),北大西洋經(jīng)圈翻轉(zhuǎn)環(huán)流初始強(qiáng)度越強(qiáng)且深度越大(弱且淺),海洋上層熱吸收所占比重小(大),TCR小(大)。所以海洋環(huán)流的改變影響了海洋熱吸收以及氣候敏感度。在考慮南大洋中尺度渦的存在下,通過不同厚度擴(kuò)散系數(shù)的敏感性試驗(yàn),分析發(fā)現(xiàn)厚度擴(kuò)散系數(shù)越大,中尺度渦旋越強(qiáng),南大洋的海洋熱吸收越強(qiáng),且氣候敏感度越大。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P467;P73
【圖文】：

Ｔｉｍｅ（ｙｅａｒ）邐Ｔｉｍｅ（ｙｅａｒ）逡逑圖３．１邋（ａ）全球平均表面氣溫及海表面溫度（相對于多年平均的ｐｉＣｏｎｔｒｏｌ試驗(yàn)）隨時間的變化曲線，逡逑單位：Ｋ，其中全球平均表面氣溫（實(shí)線）、海表面溫度（虛線）。（ｂ）全球平均海溫（相對于多年逡逑平均的ｐｉＣｏｎｔｒｏｌ試驗(yàn)）隨時間的變化曲線，單位：Ｋ。（ｃ）海洋熱吸收（相對于多年平均的ｐｉＣｏｎｔｒｏｌ逡逑試驗(yàn)）隨時間的變化曲線，單位：ｌ0９Ｊ／ｍ２。⑷海表凈熱通量（五點(diǎn)滑動平均）隨時間的變化曲線，逡逑單位：Ｗ／ｍ２。紅色（藍(lán)色）代表ＦＧＯＡＬＳ－ｇ２邋（ＦＧＯＡＬＳ－ｓ２），黑色實(shí)線代表１９１９年，灰色區(qū)域逡逑代表計(jì)算Ｃ０２加倍時段范圍，１９１０－１９２９年。逡逑為了更清晰表示這種升溫的差異，圖３．２給出了兩個模式ＳＡＴ差值在（：０２加倍時的逡逑空間分布及其緯向平均特征。雖然１９１９年相對于１８５０年Ｃ０２達(dá)到加倍，但取單一年份逡逑平均的數(shù)據(jù)仍存在較強(qiáng)的年際信號

溫度（ＳＳＴ）更穩(wěn)定，有利于維持穩(wěn)定氣候的變化與發(fā)展；海洋吸收的熱量通過海氣相逡逑互作用向大氣輸送，為大氣運(yùn)動產(chǎn)生更多的動力進(jìn)而影響著氣候的變化。隨著海溫的增逡逑力口，兩個模式的ＯＨＵ也增加（圖３．１ｃ），且ｓ２模式大于ｇ２模式。圖中ＯＨＵ的這種變逡逑１５逡逑

海洋上層熱結(jié)構(gòu)的變動對氣候和大氣環(huán)流有著十分重要的影響。為了更好的了解海逡逑洋熱吸收的垂直結(jié)構(gòu)，分析熱吸收總的分布特征，以３００ｍ深度為界，定義為上層海洋逡逑和深層海洋，計(jì)算海洋熱吸收分布（圖３．４ｃ、３．４ｄ、３．４ｅ、３．４ｆ）。與深層相比，ｇ２大部逡逑分海區(qū)在上層的熱吸收貢獻(xiàn)占優(yōu)，除了北冰洋和南大洋南極大陸附近、４０°Ｓ附近的南大逡逑洋以及０－３０°Ｓ的大西洋。同樣的，ｓ２在大部分海區(qū)的熱吸收比深層的熱吸收占優(yōu)，除逡逑了北冰洋、５０°Ｓ以南的南大洋和３０°Ｓ－３０°Ｎ的大西洋，且ｓ２中上層比深層的占優(yōu)比例逡逑比ｇ２更明顯。逡逑（ａ）ＦＧＯＡＬＳ－ｇ２邋Ａｌｌ邐（ｂ）ＦＧＯＡＬＳ－ｓ２邋Ａｌｌ逡逑９０Ｓ邐廠二了９０Ｓ邐邐逡逑０邐６０Ｅ邐１２０Ｅ邐１８０邐１２０Ｗ邐６０Ｗ邐０邐０邐６０Ｅ邐１２０Ｅ邐１８０邐１２０Ｗ邐６０Ｗ邐０逡逑（ｃ）ＦＧＯＡＬＳ－ｇ２邋０－３００ｍ邐（ｄ）ＦＧＯＡＬＳ－ｓ２邋０－３００ｍ逡逑９０Ｎ邋ｎ邐—邐９０Ｎ邋ｉ逡逑６０Ｓ：邋—邐６０Ｓ：邋——邐逡逑０邐６０Ｅ邐１２０Ｅ邐１８０邐１２０Ｗ邐６０Ｗ邐０邐０邐６０Ｅ邐１２０Ｅ邐１８０邐１２０Ｗ邐６０Ｗ邐０逡逑（ｅ）ＦＧＯＡＬＳ－ｇ２邋Ｂｅｌｏｗ邋３００ｍ邐（ｆ）ＦＧＯＡＬＳ－ｓ２邋Ｂｅｌｏｗ邋３００ｍ逡逑９０Ｓ邐邐ｆｒｒｒ－ｒ＾

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本文編號：2800288