Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tái cấu trúc Khí hậu của Thế kỷ Giữa Eemian Bằng Mô Hình Hệ Thống Trái Đất. Phần 1. Thiết lập Thí nghiệm Số và Trường Mô Hình Nhiệt Độ Không Khí Bề Mặt và Tổng Lượng Mưa
Tóm tắt
Bài báo phân tích kết quả của thí nghiệm số nhằm tái cấu trúc khí hậu của thế kỷ giữa (Eemian) giữa các kỷ băng hà (kỷ băng cuối cùng, LIG) thu được bằng cách sử dụng mô hình hệ thống trái đất được phát triển tại Viện Toán học Số của Viện Hàn lâm Khoa học Nga (RAS). Các tham số quỹ đạo được thiết lập với chu kỳ một nghìn năm và sau đó được nội suy với bước thời gian 100 năm. Giả định rằng trong thời kỳ LIG, nồng độ khí nhà kính không khác biệt nhiều so với các giá trị trước công nghiệp, lực kéo tiềm năng này đã được bỏ qua. Khối khí hậu của ESM được gọi mỗi 100 năm mô hình để theo dõi những thay đổi của lực kéo quỹ đạo. Các mô hình phụ của các tảng băng được kết nối không đồng bộ với các mô hình phụ của khí quyển và đại dương với tỷ lệ năm mô hình là 100 so với 1. Các trường bất thường (Eemian so với trước công nghiệp) về nhiệt độ không khí bề mặt nhìn chung tương ứng với các kết quả của các nghiên cứu trước đó. Những thay đổi trong cấu trúc của vòng tuần hoàn khí quyển toàn cầu đã dẫn đến sự biến đổi của trường mưa ở một số khu vực trên thế giới. Cụ thể, sự gia tăng lượng mưa ở Bắc Phi là nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi căn bản về cảnh quan.
Từ khóa
#khí hậu #mô hình hệ thống trái đất #Eemian #nhiệt độ không khí bề mặt #lượng mưaTài liệu tham khảo
E. M. Volodin and N. A. Diansky, “Response of a Coupled Model of the Atmosphere and the Ocean on Increase of Carbon Dyoxide Concentration,” Izv. Akad. Nauk, Fiz. Atmos. Okeana, No. 2, 39 (2003) [Izv., Atmos. Oceanic Phys., No. 2, 39 (2003)].
N. A. Diansky and E. M. Volodin, “Simulation of Present–day Climate with a Coupled Atmosphere–Ocean General Circulation Model,” Izv. Akad. Nauk, Fiz. Atmos. Okeana, No. 6, 38 (2002) [Izv., Atmos. Oceanic Phys., No. 6, 38 (2002)].
O. O. Rybak and E. M. Volodin, “Applying the Energy–and Wat er Balance Model for Incorpolation of the Cryospheric Component into a Climate Model. Part I. Description of the Model and Computed Climatic Fields of Surface Air Temperature and Precipitation Rate,” Meteorol. Gidrol., No. 11 (2015) [Russ. Meteorol. Hydrol., No. 11, 40 (2015)].
O. O. Rybak, E. M. Volodin, A. P. Nevecherja, and P. A. Morozova, “Applying the Energy–and Water Balance Model for Incorporation of the Cryospheric Component into a Climate Model. Part II. Modeled Mass Balance on the Greenland Ice Sheet Surface,” Meteorol. Gidrol., No. 6 (2016) [Russ. Meteorol. Hydrol., No. 6, 41 (2016)].
O. O. Rybak, E. M. Volodin, A. P. Nevecherya, P. A. Morozova, and M. M. Kaminskaya, “Calculation of Mass Discharge of the Greenland Ice Sheet in the Earth System Model,” Led i Sneg, No. 3 (2016) [in Russian].
P. Bakker, E. J. Stone, S. Charbit, et al., “Last Interglacial Temperature Evolution—A Model Intercomparison,” Climate of the Past, 9 (2013).
A. Berger, “Long–term Variations of Daily Insolation and Quaternary Climatic Changes,” J. Atmos. Sci., 35 (1978).
P. U. Clark and P. Huybers, “Interglacial and Future Sea Level,” Nature, 462 (2009).
B. A. S. Davis and S. Brewer, “Orbital Forcing and Role of the Latitudinal Insolation/Temperature Gradient,” Climate Dynamics, 32 (2009).
EPICA community members, “Eight Glacial Cycles from an Antarctic Ice Core,” Nature, 429 (2004).
EPICA community members, “One–to–one Interhemispheric Coupling of Polar Climate Variability during the Last Glacial,” Nature, 444 (2006).
S. C. Fritz, P. A. Baker, G. O. Seltzer, et al., “Quaternary Glaciation and Hydrologic Variation in the South American Tropics as Reconstructed from Lake Titicaca Drilling Project,” Quat. Res., 68 (2007).
J. G. Fyke, A. J. Weaver, D. Pollard, et al., “A New Coupled Ice Sheet–climate Model: Description and Sensitivity to Model Phys ÍCS under Eemian, Last Glacial MaxMum, Late Holocene and Modern Climate Conditions,” Geosci. Model Development, 4 (2011).
M. M. Helsen, W. J. van de Berg, R. S. W. van de Wal, et al., “Coupled Regional Climate–Ice Sheet Simulation Shows Limited Greenland Ice Loss during the Eemian,” Climate of the Past, 9 (2013).
M. Herold and G. Lohmann, “Eemian Tropical and Subtropical African Moisture Transport: An Isotope Modelling Study,” Climate Dynamics, 33 (2009).
P. Huybrechts, “Sea–level Changes at the LGM from Ice–dynamic Reconstructions of the Greenland and Antarctic Ice Sheets during the Glacial Cycles,” Quat. Sci. Rev., 21 (2002).
J. Jouzel, V. Masson–Delmotte, O. Cattani, et al., “Orbital and Millenial Antarctic Climate Variability over the Past 800,000 Years,” Science, 317 (2007).
E. B. Karabanov, A. A. Propenko, D. F. Williams, et al., “Evidence for Mid–Eemian Cooling in Continental Climatic Record from Lake Baikal,” J. Paleolimnology, 23 (2000).
F. Kaspar and U. Cubasch, “Simulations of the Eemian Interglacial and the Subsequent Glacial Inception with a Coupled Ocean–Atmosphere General Circulation Model,” Develop. Quat. Sci., 7 (2007).
J. M. Kieniewicz and J. R. Smith, “Paleoenvironmental Reconstruction and Water Balance of a Mid–Pleistocene Pluvial Lake, Dakhleh Oasis, Egypt,” Geol. Soc. Amer. Bull., 121 (2009).
K. Kowalski, Z. Bochenski, M. Mlynarski, et al., “A Last Interglacial Fauna from the Eastern Sahara,” Quat. Res., 32 (1989).
G. J. Kukla, M. L. Bender, J.–L. de Beaulieu, et al., “Last Interglacial Climates,” Quat. Rev., 58 (2002).
G. J. Kukla, J. F. McManus, D.–D. Rousseau, and I. Chuine, “How Long and How Stable Was the Last Interglacial,” Quat. Rev., 6 (1997).
J. C. Larrasoana, A. P. Roberts, and E. J. Rohling, “Dynamics of Green Sahara Periods and Their Role in Hominin Evolution,” PLoS ONE, No. 10, 8 (2013).
D. J. Lunt, A. Abe–Ouchi, P. Bakker, et al., “A Multi–model Assessment of Last Interglacial Temperatures,” Climate of the Past, 9 (2013).
N. P. McCay, J. T. Overpeck, and B. L. Otto–Bliesner, “The Role of Ocean Thermal Expansion in Last Interglacial Sea Level Rise,” Geophys. Res. Lett., 38 (2011).
M. Montoya, H. von Storch, and T. J. Crowley, “Climate Simulation for 125 kyr BP with a Coupled Ocean–atmosphere General Circulation Model,” J. Climate, 13 (2000).
H. Motoyama, “The Second Deep Ice Coring Project at Dome Fuji, Antarctica,” Scientific Drilling, 5 (2007).
NEEM community members, “Eemian Interglacial Reconstructed from a Greenland Folded Ice Core,” Nature, 493 (2013).
I. Nikolova, Q. Yin, A. Berger, et al. “The Last Interglacial (Eemian) Climate Simulated by LOVECLIM and CCSM3,” Climate of the Past, 9 (2013).
B. L. Otto–Bliesner, S. J. Marshall, J. T. Overpeck, et al., “Simulating Arctic Climate Warmth and Icefield Retreat in the Last Interglaciation,” Science, 311 (2006).
B. L. Otto–Bliesner, N. Rosenbloom, E. Stone, et al., “How Warm Was the Last Interglacial? New Model Data Comparisons,” Phil. Trans. Roy. Soc., Ser. A., 371 (2016).
J. R. Petit, J. Jouzel, D. Raynaud, et al., “Climate and Atmospheric History of the Past 420,000 Years from the Vostok Ice Core, Antarctica,” Nature, 399 (1999).
M. Pfeiffer and G. Lohmann, “Greentand Ice Sheet Influence on Last Interglacial Climate: Global Sensitivity Studies Performed with an Atmosphere–ocean General Circulation Model,” Climate of the Past, 12 (2016).
W. L. Prell and J. E. Kutzbach, “Monsoon Variability over the Past 150,000 Years,” J. Geophys. Res., 92 (1987).
A. Robinson, R. Calov, and A. Ganopolski, “An Efficient Regional Energy–moisture Balance Model for Simulation of the Greenland Ice Sheet Response to Climate Change,” The Cryosphere, 4 (2010).
C. S. M. Turney and R. T. Jones, “Does the Agulhas Current Amplify Global Temperatures during Super–interglacials,” J. Quat. Sci., 25 (2010).
J.–X. Zhao, Q. Xia, and K. D. Collerson, “Timing and Duration of the Last Interglacial Inferred from High Resolution U–series Chronology of Statagmite Growth in Southern Hemisphere,” Earth and Planet. Sci. Lett., 184 (2001).