全球海洋箱式模型中 AMOC 的盆分岔、振荡失稳与速率诱导阈值
大气与海洋物理
2019-06-19 v2
摘要
大西洋经向翻转环流(AMOC)向北大西洋区域输送大量热量,因此在区域气候预估中极为重要。已在一系列不同复杂度的模型中观测到 AMOC 具有多稳态。最简模型发现与 AMOC ‘开启’态失去稳定性相关的分岔为鞍结分岔。本文研究 Wood {\em et al} 提出的、经 FAMOUS 耦合大气–海洋环流模式标定、具五个箱体的物理推导全球海洋模型。我们发现‘开启’态失稳源于亚临界 Hopf 分岔,参数取自工业化前与加倍 CO 大气。这种经亚临界 Hopf 分岔的失稳对分岔附近吸引盆的行为有重要后果。我们考虑施加于系统的各类时变淡水强迫剖面,发现即便扰动不跨越分岔,也会出现 tipping 的速率诱导阈值。理解此类状态转变如何发生,对确定可避免 AMOC 崩溃的容许安全气候变化减缓路径十分重要。
引用
@article{arxiv.1901.10111,
title = {Basin bifurcations, oscillatory instability and rate-induced thresholds for AMOC in a global oceanic box model},
author = {Hassan Alkhayuon and Peter Ashwin and Laura C Jackson and Courtney Quinn and Richard A Wood},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.10111},
year = {2019}
}
备注
18 figures