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气候响应与敏感度:时间尺度与晚期 tipping point

大气与海洋物理 2023-01-11 v1 动力系统

摘要

气候响应度量用于量化地球气候对大气CO2人为变化的响应。平衡气候敏感度(ECS)即是这样一种度量,用于衡量对CO2倍增的平衡响应。然而,无论是在估计还是使用中,此类度量都假定了气候响应的线性,尽管已知响应尤其是较大强迫水平下可能是非线性的。此类非线性响应可能在较大扰动后立即显现,也可能仅在漫长瞬态过程后才变得明显。本文中,我们阐明了从瞬态模拟估计ECS时的一些潜在问题与注意事项。我们强调,即便在中等时间尺度上对线性响应看似拟合良好,极慢的时间尺度仍可能导致ECS的糟糕估计。此外,此类慢时间尺度可能引发与系统非线性相关的晚期突变响应(“晚期 tipping point”)。我们利用带动态反照率的全球能量平衡模型模拟阐释了这些思想。我们还讨论了其对全球气候模型ECS估计的影响,指出要明确模拟达到平衡所需的时间很可能仍将十分困难。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.06110,
  title  = {Climate Response and Sensitivity: Timescales and Late Tipping Points},
  author = {Robbin Bastiaansen and Peter Ashwin and Anna S. von der Heydt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.06110},
  year   = {2023}
}

备注

27 pages, 14 figures