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Spread in model climate sensitivity traced to atmospheric convective mixing

机译：模型对气候的敏感性分布可追溯到大气对流混合

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摘要

Equilibrium climate sensitivity refers to the ultimate change in global mean temperature in response to a change in external forcing. Despite decades of research attempting to narrow uncertainties, equilibrium climate sensitivity estimates from climate models still span roughly 1.5 to 5 degrees Celsius for a doubling of atmospheric carbon dioxide concentration, precluding accurate projections of future climate. The spread arises largely from differences in the feedback from low clouds, for reasons not yet understood. Here we show that differences in the simulated strength of convective mixing between the lower and middle tropical troposphere explain about half of the variance in climate sensitivity estimated by 43 climate models. The apparent mechanism is that such mixing dehydrates the low-cloud layer at a rate that increases as the climate warms, and this rate of increase depends on the initial mixing strength, linking the mixing to cloud feedback. The mixing inferred from observations appears to be sufficiently strong to imply a climate sensitivity of more than 3 degrees for a doubling of carbon dioxide. This is significantly higher than the currently accepted lower bound of 1.5 degrees, thereby constraining model projections towards relatively severe future warming.%这篇论文为根据气候模型预测全球变暖中所存在的长期不确定性提供了一个解释。在所预测的气候敏感度（因外部影响而造成的全球变暖rn程度）对于大气中CO_2含量加倍的情形来说范围在1.5℃至5℃之间。人们一直假设，云模拟所存在的不确定性是造成模型差异的根源。Steven Sherwood等人在这篇论文中分析了43个气候模型的输出，发现气候敏感度的总不确定性中约有一半可以在下对流层和中对流层之间的混合作用的不同处理方式上找到根源，而且这种情况大部分发生在热带。由于受到观测数据的局限，所以本文作者通过模型模拟显示，气候敏感度可能超过3℃，而不是当前所估计的1.5℃这个下限。这样的话，模型所预测的未来变暖会更为严重。
机译：平衡气候敏感性是指全球平均温度随外部强迫的变化而发生的最终变化。尽管数十年来的研究试图缩小不确定性，但气候模型对平衡气候敏感性的估计仍在约1.5至5摄氏度之间，这使得大气中二氧化碳浓度增加了一倍，从而排除了对未来气候的准确预测。由于尚未理解的原因，这种扩散主要来自低云的反馈差异。在这里，我们表明，热带低层对流层和中热带对流层对流混合模拟强度的差异解释了由43个气候模型估算的气候敏感性变化的一半。明显的机理是这种混合使低云层脱水，其速率随着气候变暖而增加，并且这种增长速率取决于初始混合强度，从而将混合与云层反馈联系起来。从观察中推断出的混合似乎足够强，意味着对于二氧化碳的加倍，气候敏感性超过3度。这大大高于目前公认的1.5度下限，从而将模型预测限制在相对严重的未来变暖中。％在本文中，根据气候模型预测，全球变暖中所存在的长期不确定性提供了一个解释。对于大气中CO_2含量加倍的意义范围在1.5℃至5℃之间。人们一直假设，云模拟所存在的不确定性史蒂芬·舍伍德（Steven Sherwood）等人在这篇论文中分析了43个气候模型的输出，发现气候敏感度的总不确定性中约有一半可以在下对流层和中对流层之间的混合作用的不同处理方式上找到根源，而且这种情况大部分发生在热带。由于受到观察的数据的局限，所以本文作者通过模型模拟显示，气候敏感度可能超过3℃，而不是当前所估计的1.5℃这个下限。这样的话，模型所预测的未来变暖会更为严重。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2014年第7481期|37-42a1|共7页
  • 作者

    Steven C. Sherwood; Sandrine Bony; Jean-Louis Dufresne;

  • 作者单位

    Climate Change Research Centre and ARC Centre of Excellence for Climate System Science, University of New South Wales, Sydney 2052, Australia;

    Laboratoire de Meteorologie Dynamique and Institut Pierre Simon Laplace (LMD/IPSL), CNRS, Universite Pierre et Marie Curie, Paris 75252, France;

    Laboratoire de Meteorologie Dynamique and Institut Pierre Simon Laplace (LMD/IPSL), CNRS, Universite Pierre et Marie Curie, Paris 75252, France;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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