气溶胶-云相互作用对地气系统的冷却辐射强迫被认为有可能抵消温室效应。大气中人为气溶胶的增加影响水云中云滴的粒径分布(云滴谱型),进而引发云辐射强迫的变化,这一过程被称为离散效应,是气溶胶-云相互作用的重要组成部分。然而,由于缺乏卫星数据的相关全球定量方法,当前基于观测估算气溶胶气候效应的研究通常忽略离散效应,造成了不可忽视的系统性偏差。另外,当前气候模式中的云滴谱型参数化方案几乎都基于区域性的飞机观测而构建,缺乏基于全球尺度观测数据的定量对比和有效验证,限制了参数化方案的发展与改进。
青藏高原是全球气候重要的地形强迫,长久以来,人们对青藏高原冬季气候影响的认知,主要集中在其对西风气流的阻挡作用上。本研究结果表明,青藏高原的非绝热冷却异常主要集中在近地表浅层(厚度约88 hPa),地面强度最强,向上迅速衰减,呈现“下重上轻”的垂直结构。冬季高原的非绝热冷却异常有两个重要作用,一方面,能够激发沿着高原斜坡的近地层异常下降流(katabatic flow);另一方面,冷却相关的垂直结构能够在高原近地层制造大量正PV。由冬季高原地表冷却激发的异常下降流,能够携带正PV进入西伯利亚高压区,削弱西伯利亚高压,进而减弱东亚冬季风,引起我国冬季偏暖。
热带气旋对上层海洋造成显著扰动,其过境后会在海洋次表层留下显著的温度异常。由于这些异常与大气不直接接触,可长期停留在海洋中,这种现象被称为热带气旋活动的海洋“记忆”。在热带气旋活跃的区域,同时存在着重要的海洋环流系统——西边界流(如黑潮),它们是海洋热量、盐分向极地方向输送的关键,对区域及全球气候调节至关重要。然而,热带气旋对海洋西边界流热输送的影响依然缺乏系统性的认识。
最近的观测和模拟研究表明,过去90万年以来在冰期-间冰期循环尺度上,海洋平均温度变化与全球平均海表温度变化相当,即海洋热储存效率约等于1(Zhu et al., 2024; Clark et al., 2025)。如末次冰消期(距今约2万年至1万年前)平均海表温度升高了约3°C,与此同时海洋平均温度也升高了约3°C,对应海洋热含量增加约17*1024焦耳。对冰消期海洋热含量及海洋热储存效率的研究将深化我们对长时间尺度上海洋热储库作用的理解。
地表能量收支是大气与下垫面之间的能量交换,通常用净地表能量通量(Fs)来量化(图1)。地表能量收支可以调节地表温度和蒸散量来控制陆面气候过程和水循环,其变化会改变植物的光合作用、生产力和二氧化碳吸收,从而影响全球能量、水和碳循环过程。因此,Fs的合理模拟对地球能量收支和地表过程研究至关重要。 中国科学院大气物理研究所李剑东和刘屹岷研究员联合广东海洋大学的廖晓晴博士、刘春雷教授与曹宁副教授及英国雷丁大学Richard P. Allan教授,基于DEEPC地表能量平衡数据、再分析资料和CMIP6高分辨率模式计划(HighResMIP)结果,考察了全球和亚洲季风区Fs 的模拟偏差及其来源......
