太阳与行星振荡对气候变化的控制：历史回溯、预测及与 CMIP5 GCMs 的比较

自 1850 年以来的全球地表温度记录（例如 HadCRUT4）的特征是，在背景变暖调制之上叠加了与特定太阳、行星和月球谐波同步的气候振荡。后者与长期的千年太阳振荡以及大气化学成分的变化（例如气溶胶和温室气体）有关。然而，当前用于 2013 年 IPCC 第五次评估报告 (AR5) 的通用环流气候模型（例如 CMIP5 GCMs）未能重构观测到的气候振荡。作为替代方案，我们提出了一种经验模型，该模型利用：(1) 一组特定的年代际、多年代际、世纪和千年天文谐波来模拟观测到的气候振荡；(2) 对 GCM 集合平均模拟进行 0.45 的衰减，以模拟人为和火山强迫效应。所提出的经验模型通过更好地回溯模拟 1850-2012 年观测到的气候模式，其表现优于 GCMs。研究发现：(1) 自 1850 年和自 1970 年以来观测到的变暖中，约有 50-60% 是由自然振荡引起的，这些振荡可能源于尚未包含在 GCMs 中的谐波天文强迫；(2) 2000-2040 年 projected 温度大致稳定；(3) 2000-2100 年 projected 变暖范围在 0.3 $^{o}C$ 到 1.6 $^{o}C$ 之间，显著低于 IPCC GCM 集合平均 projected 变暖的 1.1 $^{o}C$ 到 4.1 $^{o}C$；(4) 对 $CO_{2}$ 加倍的平衡气候敏感性中心值为 1.35 $^{o}C$，变化范围在 0.9 $^{o}C$ 到 2.0 $^{o}C$ 之间。