本帖最后由 2184 于 2024-6-19 23:03 编辑
1. 概述
气溶胶的整体气候效应至今仍存争议，一些气溶胶可能具有大气降温作用，而另一些可能引起升温。
2010-2020年，东北太平洋（NEP）海面温度（SST）经历了有记录以来最热的十年，表现为几次极端暖海表面温度事件（即暖斑或海洋热浪），严重影响了北美西海岸的海洋生态系统和极端天气。中国海洋大学的研究者发现，逐年的内部气候变率被认为是个别事件的原因，然而，除温室气体强迫外，中国在此期间的快速气溶胶减排可能起着重要作用：
- 中国气溶胶下降引起的对流层异常变暖诱导从东亚到东北太平洋的大气遥相关，阿留申低压增强和南移，环流异常削弱了东北太平洋西风，并通过抑制蒸发冷却使海温升高。
- 2010-2020年，气溶胶诱导的海温平均变暖，加上内部气候变率和温室变暖，使暖斑事件更加频繁和强烈。
- 随着人为气溶胶排放的持续减少，NEP暖斑事件可能会增加，其规模超过直接辐射效应。
图1 观测到NEP海温变暖和相应的大气环流异常
（A-C）2014年、2015年和2019年基于ERSSTv5的年均相对（参考全球平均海温）海温异常（阴影，°C）和基于ERA5的500 hPa流场异常。（D）2014年、2015年和2019年相对海温和500 hPa流函数异常的均值，用点表示平均相对海温异常。（E） 1920-2020 年ERSSTv5（红色）、HadISST（黄色）和 COBE2（蓝色）的年平均 NEP 指数（°C ）的时间序列。NEP指数定义为在160°W-120°W、40°N-60°N（绿框）范围内的区域平均相对海温距平。（F） NEP年均指数滑动11年趋势的时间序列
2. 分论
（1）非比寻常的东北太平洋（NEP）变暖（图1）
2014年、2015年和2019年暖斑事件的相对海温距平均值表现为沿白令海峡、阿拉斯加湾以及整个北美西海岸到低纬度地区的强劲变暖，变暖中心位于东北太平洋。——EOF分析等检测与归因表明，20世纪下半叶以来的大气温室气体浓度作为气候系统主要外部强迫因素稳步上升，导致全球海洋持续变暖。PDO也有助于NEP海温低频变化。 2010年后，PDO负位相和温室气体强迫部分解释了NEP海温变暖，但前所未有的变暖的动力可能包括温室气体排放以外的外部强迫。
（2）强迫实验揭示变暖
全强迫模拟和单强迫模拟的比较表明，在2007年后，东亚人为气溶胶减排NEP海温变暖中占主导地位，相比之下，温室气体强迫是造成北太平洋海温迅速升高的原因之一，但不是主要原因。
图2 观测和模拟东亚地区气溶胶排放的快速变化
图3 CMIP6模拟中外强迫北太平洋海温和海平面气压（SLP）变化的主导模式
（3）通过大气遥相关的影响
- 中国SO2和黑碳气溶胶减排引起以华东为中心的气溶胶光学厚度（AOD）显著减小，使大气吸收的太阳辐射通量增加。
- 作为响应，由于西风的平流作用，500 hPa气温在加热源下游和沿加热源上升，从而进一步诱发500 hPa流场中的辐合与辐散交替出现，其波活动通量表明大气遥相关模式从强迫中心向东北太平洋传播。
- 作为遥相关模式的一部分，阿留申低压增强且南移，促使海温通过西风减弱的反馈变暖。海温响应显示出从白令海峡到阿拉斯加湾的“马蹄形”变暖模式，由北美西海岸向低纬延申。
图4 剔除中国SO2和黑碳气溶胶排放量 (noCN) 和2000年水平的对照模拟（CTRL）之间通过全局平均表面温度响应归一化的响应
参考文献：
Hai Wang, Xiao-Tong Zheng, Wenju Cai, Zi-Wen Han, Shang-Ping Xie, Sarah M. Kang, Yu-Fan Geng, Fukai Liu, Chuan-Yang Wang, Yue Wu, Baoqiang Xiang, Lei Zhou. (2024). Atmosphere teleconnections from abatement of China aerosol emissions exacerbate Northeast Pacific warm blob events. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 121 (21): e2313797121. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2313797121
CMIP6和CMIP5全强迫模拟中，东亚气溶胶排放的减少引发了北太平洋海温和SLP的变化 | 
发表于 2024-6-7 11:26
发表于 2024-6-9 13:16
