Arctic warming in response to regional aerosol emissions reductions
Arctic warming in response to regional aerosol emissions reductions
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区域气溶胶排放减少导致北极变暖
DOI：
10.1088/2752-5295/ace4e8
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Faluvegi, Gregory
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Previdi, Michael;Lamarque, Jean-François;Fiore, Arlene M;Westervelt, Daniel M;Shindell, Drew T;Correa, Gustavo;Faluvegi, Gregory
本研究使用三个完全耦合的化学-气候模型考察了北极地表气温对区域气溶胶减排的响应：国家大气研究中心-社区地球系统模型版本1，地球物理流体动力学实验室-耦合气候模型版本3 （GFDL-CM3）和戈达德空间研究所-模型e版本2。这些模式中的每一个都被用于进行一系列气溶胶扰动实验，在这些实验中，在不同的中纬度北部源区和南美洲和非洲的生物质燃烧气溶胶的不同气溶胶类型（硫酸盐、黑碳（BC）和有机碳）的排放都大大减少或消除。我们发现，在几乎所有的实验中，北极都变暖了，唯一的例外是GFDL-CM3中美国和欧洲的BC实验，其中有一个微弱的和微不足道的冷却。北极变暖通常大于全球平均变暖（即北极放大发生），特别是在非夏季月份。这些模式一致认为，极地大气水汽输送的变化是解释实验所发现的北极变暖扩散的最重要因素：最大的变暖往往与进入北极的水汽输送最大的增加相吻合。相反，在不同的实验中，北极的局部辐射强迫与模拟的北极变暖之间存在不一致的关系（相关），在一个模式（GFDL-CM3）中这种关系为正，而在另外两个模式中则为负。因此，我们的研究结果强调了极地能量输送在驱动北极变暖和放大中的突出作用，并表明极地能量输送和局部强迫/反馈的相对重要性可能依赖于模式。
This study examines the Arctic surface air temperature response to regional aerosol emissions reductions using three fully coupled chemistry–climate models: National Center for Atmospheric Research-Community Earth System Model version 1, Geophysical Fluid Dynamics Laboratory-Coupled Climate Model version 3 (GFDL-CM3) and Goddard Institute for Space Studies-ModelE version 2. Each of these models was used to perform a series of aerosol perturbation experiments, in which emissions of different aerosol types (sulfate, black carbon (BC), and organic carbon) in different northern mid-latitude source regions, and of biomass burning aerosol over South America and Africa, were substantially reduced or eliminated. We find that the Arctic warms in nearly every experiment, the only exceptions being the US and Europe BC experiments in GFDL-CM3 in which there is a weak and insignificant cooling. The Arctic warming is generally larger than the global mean warming (ie Arctic amplification occurs), particularly during non-summer months. The models agree that changes in the poleward atmospheric moisture transport are the most important factor explaining the spread in Arctic warming across experiments: the largest warming tends to coincide with the largest increases in moisture transport into the Arctic. In contrast, there is an inconsistent relationship (correlation) across experiments between the local radiative forcing over the Arctic and the simulated Arctic warming, with this relationship being positive in one model (GFDL-CM3) and negative in the other two. Our results thus highlight the prominent role of poleward energy transport in driving Arctic warming and amplification, and suggest that the relative importance of poleward energy transport and local forcing/feedbacks is likely to be model dependent.
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DOI：
--
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--
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--
作者：
R. U. G. G. Raversen-R.-U.-G.-G.-Raversen-2259964613;P. E. L. L. Angen-P.-E.-L.-L.-Angen-2277209894
通讯作者：
R. U. G. G. Raversen-R.-U.-G.-G.-Raversen-2259964613;P. E. L. L. Angen-P.-E.-L.-L.-Angen-2277209894