北半球全新世季节性温度定量化重建研究
编号:1181
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更新:2023-04-20 22:00:04
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特邀报告
摘要
利用地质记录重建过去气候变化历史,结合气候模式模拟,对全面认识地球气候系统演变的规律及其机制、气候模式评估和未来气候预测都至关重要。但目前地质记录重建和古气候模拟的全新世(~11.7 ka BP以来)全球年均温度变化存在显著差异。已有重建表明,全球年均温度在早中全新世(~10-6 ka BP)最暖(“全新世大暖期”),之后逐渐变冷(Marcott et al., 2013);而古气候模拟则显示,年均温呈现逐渐增温的趋势。上述温度变化的巨大差异,对过去气候重建和模式模拟的准确性提出了挑战,被称为“全新世温度谜题”(Liu et al., 2014),争论的焦点之一是目前的气候代用指标是否存在季节性偏差(Bova et al., 2021)。本研究基于覆盖北半球高质量的1310条孢粉记录,利用现代类比法、转换函数和增强回归树模型三种方法,定量重建了北半球陆地全新世年均温和季节性温度的变化历史。重建结果显示,北半球年均、夏季和冬季温度均呈现早-中全新世快速升温和中-晚全新世缓慢降温的特征,中全新世(~7 ka BP)是北半球最温暖的时期。温度变化还具有显著的空间差异性,这可以有效地调和过去不同重建结果之间存在的差异。重建结果与TraCE-21ka瞬变模拟结果对比进一步表明,气候模式能较好地模拟北半球早-中全新世的升温趋势,这一趋势主要归因于北半球大陆冰盖消融;模式也能较好地模拟夏季温度在中-晚全新世的降温趋势,揭示出夏季太阳辐射是其控制因素,但无法准确重现年均温和冬季温度在这一时期的普遍降温趋势。本研究从季节性和空间格局的角度,指出重建指标的季节性偏差不是“全新世温度谜题”的主要原因。重建结果支持北半球夏季太阳辐射可能通过植被、海冰等多种气候系统反馈过程,跨季节影响冬季和年均温度变化,而目前的气候模式可能低估了这一影响,这增加了对未来气候预测的不确定性,未来亟需加强对气候系统反馈过程及其机理的研究。
关键词
季节性温度,全新世,重建与模拟对比,北半球,孢粉,定量化
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