应对气候系统的强迫raybet雷竞技最新

几年的时间跨度地球的热平衡通常可以被认为是平衡,这意味着传入的太阳辐射,年代,由即将离任的长波辐射平衡,F .当发生突然改变年代或F ?例如,让我们假设有一个突然增加二氧化碳浓度对现值的两倍。

最直接的反应是减少即将离任的长波辐射对流层顶的约3.1 W nT2,增加从平流层向下排放约1.3 W nT2。两个之和,4.4 W nT2,是净瞬时迫使在对流层顶。

这直接冲击平流层冷却。平流层的二氧化碳的增加提高了热发射。因为平流层温度随海拔高度,冷却到太空的作用大于下层的吸收。这实际上是公司的根本原因,全身在平流层冷却。在平流层冷却一个新的辐射平衡发展与新公司翻了一倍,浓度。这减少了在对流层顶向下排放增加了约0.2 W m ~ 2和对流层顶迫使相应调整。

surface-troposphere系统将继续温暖,直到整个系统达到一个新的平衡。这可能需要相当长的时间由于非常高热容的海洋它肯定会持续几十年之前达到一个平衡,如果。

为什么surface-troposphere系统温暖,因为从地球上最后的辐射发射必须平衡传入的太阳辐射保持不变?原因是消极的对流层垂直温度梯度的影响,相当于即将离任的辐射水平先后取消和水平低于热是由于水压的影响(图6)。如果没有大气中垂直温度梯度,表面发射就等于即将离任的排放的大气和温室效应会因此消失。

然而,这不会发生在当前大气表面直接温室效应,假设没有反馈,也将达到1.3 K(拉马纳坦,1981)。现在看来,大气相对湿度接近保护,气候变暖将会增加大气中水蒸气从而进一步提高变暖,从而创建一个积极的反馈效应。有趣的是,即使阿伦尼乌斯(1896从水蒸气)包括反馈。

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/控制(1 x二氧化碳)
\ \”。“	,,2 x co2提高平均水平的排放空间
\ \。坡~ 5.5 C公里1
| V	.Surface►温度升高

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图6说明温室效应。等效的高度外向的辐射与ca的温度约6公里。255 K(全球平均水平)。一倍的二氧化碳将提高即将离任的高度辐射的几百米,从而相应地温暖的表面(外推通过5.5°的平均递减率Ckm_1)。

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图6说明温室效应。等效的高度外向的辐射与ca的温度约6公里。255 K(全球平均水平)。一倍的二氧化碳将提高即将离任的高度辐射的几百米,从而相应地温暖的表面(外推通过5.5°的平均递减率Ckm_1)。

实证研究(Hense et al ., 1988;Flohn等,1989;艾丽萨和拉马纳坦,1989;Gaffen et al ., 1991;Inamdar拉马纳坦,1998)表明,温度和水汽变化呈正相关,因此结果模型研究(Manabe Wetherald, 1967;米切尔,1989)。总之,它已被证明,研究通过简单模型和模型和观察独立来源(Inamdar拉马纳坦,1998)中所有的收敛范围1.3 - -1.7的正反馈因子从水蒸气。唯一的结果是那些偏离林德恩(1990、1994),这表明一个负面的反馈与水蒸气由于对流层上部的干燥效果增强的深对流引起的。

Inamdar拉马纳坦(1998)表明,有相当大的地理差异水蒸气的反馈,在赤道太平洋地区主导影响。在这一领域的温室反馈超过黑体发射,繁殖所谓的超级温室效应(Ramanathan和柯林斯,1991)。总体结果表明实际的重要性再现三维大气环流和相关的配水为一个可信的水汽反馈。

模型通常同意在繁殖的水汽反馈,云反馈要复杂得多。云的整体效果是冷却后表面和对流层反照率效应(对太阳辐射的反射,)大于长波辐射的吸收增强的云。不同的是实质性的,相当于20 W itT2。的变化云强迫由于增强温室迫使强烈依赖于模式,与其他一些模型给予积极的反馈和负(地方税et al ., 1997)。

的ECHAM4/ OPYC模型下面讨论云有负面反馈,瞬态集成有更强的负面云反馈比均衡模型(本特松,1997)。云反馈看,相当程度上变化的边界。云在开放水域(在气候变暖更常见)有很强的raybet雷竞技最新消极的强迫,而云在海上冰雪(在一个寒冷的气候更常见)生成几乎没有反馈,因为类似的反照率。raybet雷竞技最新

表面处理等融化的雪和冰在更高的温度会降低地表反照率,导致了一个积极的反馈,虽然云量和云分布的变化可以产生消极或积极的反馈。其他反馈过程取决于大气环流的变化,比如那些在控制风暴和大气的垂直稳定,影响表面温度。出于这个原因,如下将证明,不可能推断出从某个迫使模式气候的反应会是什么。raybet雷竞技最新这是其中一个原因必须使用真实的气候模型在这样一个评估。raybet雷竞技最新这可以说明通过比较迫使这来自汉堡的地理分布气候模型(Roeckner等,1999)和相应的温度变化(图7和表1)。实际的气候变化迫使来自一个平衡实验包括人为的效果raybet雷竞技最新

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0 1.5 0.5 - 1 2 (°C)图7 (a)从温室气体辐射强迫,硫酸盐气溶胶(直接和间接效应),和对流层臭氧的人为排放在1860 - 1990。参见表1。在北半球有广泛的地区-硫酸盐气溶胶造成的强迫,(b)平衡反应计算从ECHAM4耦合到一块海洋和平均超过20年。注意迫使之间的差异和响应模式。进一步的信息请参阅Roeckner等等。(1999)。

表1全球年平均辐射强迫的顶部对流层顶和平衡响应全球年平均地表气温*

实验没有。	我Iistorical迫使实验	辐射强迫	温度响应	raybet雷竞技最新气候敏感性
	(我860 - 990年)	(Wmi	(°C)	(°C / W n-T2)
1	摊位和温室气体	2.12	1.82	0.86
	(有限公司、CHj N, 0,氯氟烃)	(2.45)”
2	对流层臭氧	0.37	0.34	0.91
		¡0.2到0.6)
3	直接硫酸气溶胶	-0.34	-0.24	0.71
		(0.2 - 0.8)
4	间接的硫酸盐气溶胶	-0.89	-0.78	0.87
		(Oto - 1.5)
	和(1 - 4)	1.26	1.15	0.91
5	(包括1 - 4)的影响	1.26	1.13	0.90

*迫使在括号中数据显示,迫使联合国政府间气候变化专门委员会提供的。“IPCC价值从1750年到1994年

*迫使在括号中数据显示,迫使联合国政府间气候变化专门委员会提供的。“IPCC价值从1750年到1994年

的摊位和温室气体硫酸盐气溶胶,tropos-pheric臭氧从一开始的工业化直到现在。可以看到,几乎没有相关性的模式和温度响应的模式。领域的净负迫使在欧亚大陆的大部分地区,例如,变得明显变暖。变暖的原因是其他地区,如热带海洋,传输热量向高纬度地区,从而引起气候变暖。raybet雷竞技最新

它遵循从这个讨论气候应对外部强迫是相当复杂的,因此,我们可以看到从最近的一raybet雷竞技最新项研究Le Treut和McAvaney(1999),强烈依赖于模式。图8显示了平衡反应在全球表面温度和降水的二氧化碳加倍11个不同的“先进的”气候模型。raybet雷竞技最新可以看出,随着温度的增加2.1和4.8 K和pre之间的不同

图8平衡反应2 X公司:11 GCM耦合到一个海洋混合层。更多信息参见文本(Le Treut和McAvaney之后,1999)。

表面变暖[C]

图8平衡反应2 X公司:11 GCM耦合海洋混合层。更多信息参见文本(Le Treut和McAvaney之后,1999)。

cipitation 1和15%之间。进一步可以看出降水的增加作为温度的函数显著低于从克劳修斯——克拉珀龙方程方程。原因是全球降水必须平衡全球蒸发。全球蒸发反过来控制净辐射强迫在地上,显然增加慢于自由大气中水分的可用性。

总之,我们仍然必须依靠相当不准确甚至等一般数量的全球平均气温和降水的变化——这是当气候是清楚的强迫!raybet雷竞技最新

继续阅读:Biogeophysical反馈和气候的动力raybet雷竞技最新

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