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发布日期：2024-12-14 作者：开云
10月30日，《天然》旗下《通信-地球与情况》在线颁发中山年夜学年夜气科学学院传授李庆祥团队在地表能量均衡与全球变暖关系研究的最新进展。
全球变暖海冰熔化。受访者供图 ?
全球变暖是当前天气转变研究的焦点话题。自工业化以来，温室气体排放量显著增添，特殊是年夜气中二氧化碳浓度急剧上升，致使全球平均气温延续升高。
“这一转变在曩昔几十年中尤其较着，近10年全球平均气温上升跨越1.2°C ~1.3 °C，从而激发一系列与天气相干的问题，如冰川加快熔化、海平面上升和极端气候事务增添。”李庆祥告知《中国科学报》，“为更好地舆解这些转变背后的机制，研究地球的能量出入（EEI）已成为核心。”
温室气体增添改变了地球的辐射均衡，将更多能量困在地球系统内。虽然卫星不雅测年夜年夜提高了科学家对年夜气层顶部辐射通量的理解，经由过程海洋热容量、海平面高度转变等估量的方式也被普遍利用，较公道地估量了年夜气层顶部能量出入。但迄今为止，因为缺少切确的地表不雅测数据，和地表能量出入份量的变量较多等身分，致使已有的从地表辐射均衡角度估量EEI仍存在相当年夜的不肯定性，这是当前相干范畴的一个困难。
为了应对这些挑战，该团队从提高不雅测数据精度和优化研究方式两方面入手，进行地表EEI优化。今朝最早进的天气系统模子如CMIP6，在摹拟年夜气层顶部辐射出入方面表示杰出，但在估量地表短波和长波辐射方面显示出较着的误差。
“我们采取最新自立研发的均一化和人工智能手艺重建全球地表太阳辐射数据集产物，对地表EEI估算不肯定性进献最主要的向短波辐射份量进行不雅测束缚，这较着下降了该份量的不肯定性程度。”论文第一作者、中山年夜学年夜气科学学院博士生李煦骞说。
该团队发现，已有的研究没有斟酌各份量之间的多重相干性，将它们视为自力变量，从而致使其不肯定性程度被显著高估。经由过程优化完美，研究人员获得基在地表能量均衡的本世纪以来平均EEI，不但提高了估算精度，还可以表现某些非凡年份（如火山爆发）EEI的显著转变，有用下降了整体不肯定性，更切确地跟踪概况能量转变。
随后，团队基在20世纪60年月以来的数据，进一步研究了地球系统EEI的转变和近期的全球快速变暖之间的关系，发现20世纪末以来，全球EEI有较着的晋升，而这多是致使全球变暖速度显著加速的底子缘由。团队连系全球地表温度数据比力发现，EEI加强后（自上个世纪末到本世纪），厄尔尼诺事务致使全球增暖的幅度较以往更较着，而拉尼娜事务致使的全球降温的幅度则较着下降。
“这也较好地注释了当前愈来愈频仍地呈现极端性破记载高温年的问题，特殊是当前的全球高温事务。”李庆祥说，“因为厄尔尼诺事务的产生，2023年曾打破了工业化以来最暖年记实，而从今朝的监测数据来看，处在厄尔尼诺和拉尼娜转换的2024年行将再度打破2023年极端高温年记实。”
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s43247-024-01802-z
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