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亚极地环流变异性的因果机制:来自 CMIP6 模型的分析

大气与海洋物理 2025-07-24 v3

摘要

亚极地环流面临在未来气候变化下可能跨越临界点的风险,与深层对流崩溃相关。因此,理解正在发生的机制以及它们在现代气候模型中的表示方式变得至关重要。本研究使用因果推断方法来调查 CMIP6 模型中几种被提议的亚极地环流变异性机制的表示。如预期般,海表盐度增加或海表温度降低会导致几乎所有 CMIP6 模型中混合层深度增加,这是由于深层对流加强所致。然而,随着再层化作用,深层对流如何修改海表温度的影响尚不明确。在大多数模型中,由于海表盐度增加导致混合层加深,这会导致中间深度水体冷却。然而,亚极地环流强度通过亚表温度对密度的反馈机制则更为模糊,只有更少的模型显示出显著的关联。那些显示出显著关联的模型之间对关联方向没有一致意见。在密度对亚极地环流强度以及随后对海表盐度的链接具有预期符号的 CMIP6 模型,也是发现在气候变化情景运行中出现亚极地环流区域突变的模型。一个模型(CESM2)包含所有被提议的机制,同时存在负反馈环路和延迟的正反馈环路。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.16541,
  title  = {Causal Mechanisms of Subpolar Gyre Variability in CMIP6 Models},
  author = {Swinda K. J. Falkena and Henk A. Dijkstra and Anna S. von der Heydt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.16541},
  year   = {2025}
}

备注

Submitted to Earth System Dynamics