影响气候系统模式温室气体敏感度的反馈过程——基于FGOALS模式的研究

被引：11
|
作者：
陈晓龙 [1 ,2 ]
周天军 [1 ,3 ]
郭准 [3 ]
机构：
[1] 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
[2] 中国科学院大学地球科学学院
[3] 中国科学院气候变化研究中心
来源：
中国科学:地球科学 | 2014年 / 44卷 / 02期
基金：
国家杰出青年科学基金;
关键词：
气候敏感度; 气候响应; 反馈; FGOALS; CMIP5;
D O I：
暂无
中图分类号：
P402 [大气化学];
学科分类号：
070602 ;
摘要：
气候系统模式对特定温室气体的敏感度对未来气候变化的预估结果至关重要.为理解影响气候模式对温室气体敏感度的关键反馈过程,本文利用瞬间4倍CO2强迫试验,研究了LASG/IAP两个版本的气候系统模式FGOALS-s2和FGOALS-g2的气候响应.将全球平均地表气温(SAT)的变化作为衡量气候模式响应的主要标准.根据SAT的响应随时间的变化趋势,将150年的试验结果分为两个时段:前20年为快响应阶段,后130年为慢响应阶段.采用国际通用的Gregory方法分别估计4倍CO2引起的辐射强迫和平衡态气候敏感度.结果表明,FGOALS-s2中水汽的响应偏强使估算的CO2辐射强迫比FGOALS-g2强7.1%.平衡态气候敏感度定义为2倍CO2强迫下达到新的平衡态时全球平均SAT的变化,其在FGOALS-s2和FGOALS-g2中分别约为4.5和3.7 K,前者较之后者偏强21.6%.FGOALS-s2敏感度大是由于快响应阶段的水汽和反照率正反馈过程偏强,表现为水汽含量的增加和海冰的减少均太快.在慢响应阶段,尽管FGOALS-s2的水汽及反照率正反馈仍然较强,但FGOALS-s2的总负反馈强于FGOALS-g2,这是因为FGOALS-s2中云短波负反馈更强,补偿了其较弱的晴空负反馈.FGOALS-s2中云短波负反馈偏强主要是由于总云量以及云水路径正响应过强.云短波反馈的不确定性是总反馈不确定性的主要来源.
引用
收藏
页码：322 / 332
页数：11
相关论文
共 13 条
  • [1] Impacts of Land Surface on Climate of July and On set of Summer Monsoon:A Study with an AGCM plus SSiB[J]. Advances in Atmospheric Sciences. 1997(03)
  • [2] The Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land system model, Spectral Version 2: FGOALS-s2[J] . Qing Bao,Pengfei Lin,Tianjun Zhou,Yimin Liu,Yongqiang Yu,Guoxiong Wu,Bian He,Jie He,Lijuan Li,Jiandong Li,Yangchun Li,Hailong Liu,Fangli Qiao,Zhenya Song,Bin Wang,Jun Wang,Pengfei Wang,Xiaocong Wang,Zaizhi Wang,Bo Wu,Tongwen Wu,Yongfu Xu,Haiyang Yu,Wei Zhao,Weipeng Zheng,Linjiong Zhou.Advances in Atmospheric Sciences . 2013 (3)
  • [3] The flexible global ocean-atmosphere-land system model, Grid-point Version 2: FGOALS-g2[J] . Lijuan Li,Pengfei Lin,Yongqiang Yu,Bin Wang,Tianjun Zhou,Li Liu,Jiping Liu,Qing Bao,Shiming Xu,Wenyu Huang,Kun Xia,Ye Pu,Li Dong,Si Shen,Yimin Liu,Ning Hu,Mimi Liu,Wenqi Sun,Xiangjun Shi,Weipeng Zheng,Bo Wu,Mirong Song,Hailong Liu,Xuehong Zhang,Guoxiong Wu,Wei Xue,Xiaomeng Huang,Guangwen Yang,Zhenya Song,Fangli Qiao.Advances in Atmospheric Sciences . 2013 (3)
  • [4] Deep-ocean heat uptake and equilibrium climate response
    Chao Li
    Jin-Song von Storch
    Jochem Marotzke
    [J]. Climate Dynamics, 2013, 40 : 1071 - 1086
  • [5] Forcing, feedbacks and climate sensitivity in CMIP5 coupled atmosphere-ocean climate models[J] . Andrews,Timothy,Gregory,Jonathan M.,Webb,Mark J.,Taylor,Karl E..EN . 2012 (9)
  • [6] AN OVERVIEW OF CMIP5 AND THE EXPERIMENT DESIGN
    Taylor, Karl E.
    Stouffer, Ronald J.
    Meehl, Gerald A.
    [J]. BULLETIN OF THE AMERICAN METEOROLOGICAL SOCIETY, 2012, 93 (04) : 485 - 498
  • [7] Equilibrium Climate Sensitivity: Is It Accurate to Use a Slab Ocean Model?[J] . Danabasoglu,Gokhan,Gent,Peter R.Journal of Climate . 2009 (9)
  • [8] Tropospheric adjustment induces a cloud component in CO2 forcing
    Gregory, Jonathan
    Webb, Mark
    [J]. JOURNAL OF CLIMATE, 2008, 21 (01) : 58 - 71
  • [9] Parametrization of effective sizes of cirrus‐cloud particles and its verification against observations[J] . ZhianSun,LawrieRikus.Q.J.R. Meteorol. Soc. . 2007 (560)
  • [10] Studies with a flexible new radiation code. I: Choosing a configuration for a large‐scale model[J] . J. M.Edwards,A.Slingo.Q.J.R. Meteorol. Soc. . 2006 (531)
12