自然气候过程掩盖了最近人类引起的步行环流趋势

自然气候过程掩盖了最近人类引起的步行环流趋势

本周发表在《自然气候变化》(Nature Climate Change)杂志上的一项新研究表明，最近赤道太平洋风系统(称为Walker环流)的加强与人类的影响无关，可以用自然过程来解释。这一结果结束了关于前所未有的大气趋势的驱动因素的长期争论，这种趋势导致了西热带太平洋海平面上升速度加快了三倍，并导致了全球变暖的中断。

受赤道太平洋东西向海面温差的驱动，Walker环流是全球大气环流的主要特征之一。它的特征是西太平洋的上升运动和东赤道太平洋的下降运动。在海面信风从东向西吹，导致沿赤道的冷水上涌。从上世纪90年代初到2013年左右，这种环流急剧加剧，冷却了东赤道太平洋，引发了全球风和降雨的变化。这些条件进一步加剧了加州的干旱，加剧了特大干旱，影响了农业、水资源和野火。鉴于这些对生态系统和社会的广泛影响，最近的Walker环流趋势已成为人们研究的热点。

与观测到的增强相反，大多数气候计算机模型模拟了在温室气体浓度增加的强迫下，Walker环流的逐渐减弱。“气候模型预测之间的差异和观察到的趋势导致猜测目前的气候模型的保真度和热带气候的表征过程,“Eui-Seok Chung说。

为了确定观测到的热带大气环流变化是自然气候过程造成的，还是人为引起的气候变化造成的，来自韩国、美国和德国的科学家们聚在一起，对迄今为止最新的大气趋势进行了最全面的大数据分析之一。“使用卫星数据,改善表面的观察和大量的气候模型模拟,结果表明,自然的变化,而不是人为的影响,负责最近的沃克环流加强,”阿克塞尔Timmermann教授说。

在他们的综合分析中，研究人员发现，卫星推断出的Walker环流的增强比之前研究中使用的其他地表观测所暗示的要弱得多。将地表观测结果与最新的卫星产品结合起来是我们研究的一个关键因素。

分析了61种因温室气体浓度增加而被迫进行的计算机模型模拟，研究表明，尽管平均响应是沃克循环减弱，但个别模型实验之间存在显著差异，尤其是考虑到短期趋势时。“我们发现，一些模型甚至与观测到的热带太平洋的变化一致，与其他计算机实验形成鲜明对比，这些实验显示，在观测期间，Walker环流持续减弱，”德国的Viju John博士说。然后，就能够梳理出计算机模型模拟中传播的原因。

Ha Kyung-Ja教授解释说:“自然气候的变化，例如与厄尔尼诺-南风振荡或十年代际太平洋振荡有关，可以在模拟热带气候趋势的多样性中占很大一部分。”

Brian Soden教授“观察到的趋势并不罕见。在气候模型模拟中，我们总能找到几十年的短期周期，显示出与卫星数据推断出的趋势相似。然而，在大多数情况下，考虑到对全球变暖的百年反应，这些趋势最终会逆转它们的迹象”。

该研究的结论是，从1990年到2013年观测到的Walker环流加强及其对西太平洋海平面、东太平洋变冷、美国西南部干旱的影响是一种自然发生的现象，这与预测的人为气候变化的概念并不矛盾。鉴于热带太平洋的自然年代际变化水平很高，至少还需要20年的时间才能明确地探测到人类在太平洋Walker环流上留下的印记。