Lực tác động bức xạ của khí nhà kính lâu dài: Tính toán với các mô hình chuyển giao bức xạ AER

Yếu tố chính của sự biến đổi khí hậu gần đây được quan sát là lực tác động bức xạ từ sự gia tăng nồng độ của các khí nhà kính lâu dài (LLGHGs). Việc mô phỏng hiệu quả sự biến đổi khí hậu nhân tạo bởi các mô hình tuần hoàn chung (GCMs) phụ thuộc mạnh mẽ vào việc thể hiện chính xác các quá trình bức xạ liên quan đến hơi nước, ozon và LLGHGs. Trong bối cảnh ứng dụng ngày càng tăng của các mô hình bức xạ của Công ty Nghiên cứu Khí quyển và Môi trường (AER) trong cộng đồng GCM, khả năng của chúng để tính toán lực tác động bức xạ dài sóng và ngắn sóng cho các kịch bản trời quang đã được kiểm tra trước đó bởi dự án so sánh mô hình chuyển giao bức xạ (RTMIP) được trình bày. Các phép tính lực tác động với các mô hình line‐by‐line (LBL) của AER rất nhất quán với các kết quả line‐by‐line của RTMIP trong cả hai loại sóng dài và ngắn. Các mô hình băng thông rộng của AER, trong tất cả trừ một trường hợp, tính toán lực tác động dài sóng trong khoảng từ −0.20 đến 0.23 W m⁻² so với các phép tính LBL và lực tác động ngắn sóng trong khoảng từ −0.16 đến 0.38 W m⁻² so với các kết quả LBL. Những mô hình này cũng hoạt động tốt ở bề mặt, mà RTMIP đã xác định là một cấp độ mà các mô hình bức xạ GCM gặp khó khăn đặc biệt trong việc tái tạo các flux LBL. Các biến động trong hồ sơ gia nhiệt được tính toán bởi các mô hình băng thông rộng thường tái tạo các phép tính độ phân giải cao với độ sai lệch trong vài phần trăm K d⁻¹ trong tầng đối lưu và trong 0.15 K d⁻¹ ở mức gia nhiệt đỉnh trong tầng bình lưu gần 1 hPa. Trong hầu hết các trường hợp, các mô hình băng thông rộng của AER cung cấp kết quả lực tác động bức xạ mà gần hơn với các phép tính độ phân giải cao hơn so với các mã bức xạ GCM được kiểm tra bởi RTMIP, điều này hỗ trợ ứng dụng của các mô hình AER vào nghiên cứu biến đổi khí hậu.