从 AMOC 向亚马逊雨林级联跌宕概率的量化

亚马逊雨林和 AMOC 被视为临界要素：它们是地球系统中重要的组成部分，但可能在气候变化下发生崩溃。此外，AMOC 的崩溃可能有助于雨林向退化林的转变，通过影响亚马逊地区的降水模式。这一现象称为跌宕级联，更好地理解它对于预测临界事件的影响至关重要。本文我们在耦合的概念 AMOC-亚马逊模型中，研究 AMOC 减弱影响亚马逊雨林两个地区树木覆盖率损失的概率。为了更深入了解跌宕级联背后的机制，我们还分析了两个系统的动力学及其在亚马逊转变期间的演化。具体而言，我们跟踪亚马逊的转移概率和转移时间，并重构亚马逊在该转变每个阶段的 AMOC 强度分布。这些任务需要进行大规模ensemble模拟，特别是需要大量转移事件。由于此类事件可能通过直接数值模拟无法被采样，本文采用 TAMS（一种“罕见事件”算法，用于高效采样稀有转移）来研究两个系统的崩溃。我们发现，在巴西西北部，亚马逊雨林在 200 年内向退化林的转变几乎不可能发生。然而，在该地区，只有在 AMOC 崩溃后才可能发生这种转变，这将对该地区的极端野火发展产生巨大的干燥作用。