变异性模式
总结
辐射引起的温室变暖并不是温室气体积聚的唯一影响。越来越多的证据表明，人类活动也可能改变气候系统自然变率模式的时间平均状态，最显著的是厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和高纬度raybet雷竞技最新北半球和南半球环形模式。了解这些模式以及它们如何对人为强迫作出反应是至关重要的检测和归因全球气候变化和解释反raybet雷竞技最新馈的作用。这些模式在年与年时间尺度上的自然变化为反馈的模型参数化提供了一个测试平台。
行星尺度的大气环流表现出偏好的月际和年际变率模式，对区域气候产生强烈影响，并可能影响气候敏感性。raybet雷竞技最新这些模式中最重要的是
•ENSO，调节热带对流层平均温度(Angell, 1988;Newell和Weare, 1976;NRC, 2000a)，热带大陆的平均降雨量和植被，以及大气二氧化碳的平均增长率(Keeling和Revelle, 1985, Prentice等，
2001);而且
•北半球和南半球环形模式，它调节温度、降水和风，以及高纬度平流层臭氧浓度(Hurrell, 1995)和海冰浓度(Rigor等人，
在过去的几十年里，这些行星尺度的模式似乎表现出了长期的趋势。自1980年以来发生了两次非常强的厄尔尼诺Niño事件，热带太平洋西侧的气压往往高于正常水平，这表明ENSO循环的暖极性，有利于赤道太平洋上升流减少，热带大陆上空异常干燥。自1977年以来，ENSO周期表现出偏向暖极的倾向。两个半球的环形模式都呈现出高指数极性的趋势，其特征是极地帽地区的海平面压力低于正常水平，西风风亚北极纬度异常，欧亚大陆大部分地区冬季温度高于正常水平，春季平流层臭氧层变薄，夏季北极海冰变薄并加速融化(Wallace and Thompson, 2001)。
这些趋势在本质上是长期的，还是仅仅反映了十年到世纪尺度的气候变化，还有待观察。raybet雷竞技最新无论如何，在过去几十年里，它们已经大到足以对通常用于评估全球气候变化程度的统计数据产生重大影响。raybet雷竞技最新例如，分析表明，自20世纪70年代末以来，热带海洋降水的平均大幅增加与El Niño事件频率和强度的增加有关(Trenberth et al.， 2002)。南极大陆上空的冷却和南极半岛上空的快速变暖在很大程度上是南半球环状模式趋势的结果(Thompson和Solomon, 2002)。大部分欧亚大陆的冬季变暖，平流层臭氧层的变薄，以及北极海冰的退缩都是北半球环形模式趋势的结果(Wallace and Thompson, 2001)。认识到这些模式并理解它们的行为对于在气候敏感性研究中对观测到的气候变化进行适当的归因至关重要。raybet雷竞技最新例如，在诊断冰反照率反馈时，重要的是要知道从20世纪80年代到90年代观测到的海冰退缩和变薄是全球变暖的直接热力学结果，还是由于全球变暖的增强气旋环流与北半球环形模式的高指数极性趋势相关(Rigor et al.， 2002)。以类似的方式，enso引起的热带变化在诊断云、水汽和静态稳定反馈
有人提出观测到的ENSO趋势和环形模式可能是人为引起的。前者可能是的结果cloud-albedo赤道东太平洋的反馈和增温(Timmermann et al.， 1999, Meehl and Washington, 1996)。后者可能是平流层臭氧被破坏的结果
氟氯化碳(Volodin和Galin, 1999年)或温室气体积聚引起的高纬度平流层冷却(Shindell等人，1999年)，或两者的某种结合。如果这些假设是正确的，这些模式的趋势应该被视为人类引起的气候变化的一个组成部分。raybet雷竞技最新热带太平洋海温(例如，通过TOGA/TAO阵列测量的NINO3指数)和跃层深度应继续用作评估模式性能的度量标准，并诊断和监测ENSO统计数据中的年代际和长期变化，这些变化有可能受到全球气候变化的调节。raybet雷竞技最新
在本报告的背景下，这些自然变化模式的逐月和逐年变化为验证控制前几章中讨论的反馈的过程的模型参数化提供了机会。例如，要忠实地模拟与ENSO周期有关的热带平均温度、湿度、云量和降雨量的逐年变化，就需要对许多相同的物理过程进行现实的处理，这些物理过程决定了这些参数对全球变暖的敏感性。然而，与温室效应变暖的预测不同，它可以在逐年的基础上得到验证。同样，观测到的与环形模式自然波动有关的平流层臭氧、海冰和积雪的逐年变化可用于诊断气候模式中与冰反照率反馈有关的过程的处理方法。raybet雷竞技最新
定义大气-海洋耦合系统主要变率模式演化的观测要求在关于气候变率和可预测性的世界气候研究计划(WCRP)的规划文件中进行了定义，如NRC (2001d)所述。raybet雷竞技最新诸如太平洋盆地扩展气候研究(Davis et al.， 2000)等研究有助于检验有关raybet雷竞技最新自然模式非平稳行为的假设。
在国家层面，在某些情况下甚至在机构层面，气候和全球变化的项目规划以及诊断和预测raybet雷竞技最新自然气候变化raybet雷竞技最新在季节到十年的时间尺度上，主要是由相互排斥的科学家群体进行的，他们之间的协调相对较少。显然，在本报告中概述的气候敏感性和反馈研究项目与CLIVAR规划文件中描述的气候预测研究之间存在协同增效的机会。raybet雷竞技最新
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