The Early Eocene equable climate problem: can perturbations of climate model parameters identify possible solutions?
The Early Eocene equable climate problem: can perturbations of climate model parameters identify possible solutions?
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早始新世平等气候问题：气候模型参数的扰动能否找到可能的解决方案？
DOI：
10.1098/rsta.2013.0123
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sagoo N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sagoo N
始新世早期（56-47.8 Ma）的地质数据表明全球变暖，两极温度非常高。然而，尽管有许多尝试来模拟这种温暖，在这些极地表面温度的预测中存在显着的数据模型差异，导致所谓的“气候均衡问题”。在本文中，第一次与扰动的气候敏感的模式参数的方法集成已被应用于模拟始新世早期的气候。我们使用扰动的物理参数进行了100多次模拟，并确定了两个与代理数据最佳拟合的模拟。我们已经模拟了560 ppmv CO2的早始新世的温暖，这是一个比许多其他模型低得多的CO2水平。我们研究了这些模拟中常见的大气环流，云特性和海洋环流的变化，以及它们与其余模拟的不同之处，以了解哪些机制有助于极地变暖。从一个最佳的早始新世模拟的参数集也产生了一个有利的适合末次冰期最大边界气候，并优于控制参数集的今天。虽然这并不能“证明”这个模型是正确的，但令人鼓舞的是，有一个参数集可以创建一个气候模型，能够很好地模拟非常不同的古气候和当今气候。有趣的是，为了实现始新世早期的巨大温暖，这个版本的模型并没有很强的未来气候变化Charney气候敏感性。它产生的Charney气候敏感度为2.7°C，而IPCC第四次评估报告（AR 4）中18个模型的平均值为3.26°C±0.69°C。因此，这一数值在第四次评估报告所列模型的范围之内，低于其平均值。
Geological data for the Early Eocene (56–47.8 Ma) indicate extensive global warming, with very warm temperatures at both poles. However, despite numerous attempts to simulate this warmth, there are remarkable data–model differences in the prediction of these polar surface temperatures, resulting in the so-called ‘equable climate problem’. In this paper, for the first time an ensemble with a perturbed climate-sensitive model parameters approach has been applied to modelling the Early Eocene climate. We performed more than 100 simulations with perturbed physics parameters, and identified two simulations that have an optimal fit with the proxy data. We have simulated the warmth of the Early Eocene at 560 ppmv CO2, which is a much lower CO2level than many other models. We investigate the changes in atmospheric circulation, cloud properties and ocean circulation that are common to these simulations and how they differ from the remaining simulations in order to understand what mechanisms contribute to the polar warming. The parameter set from one of the optimal Early Eocene simulations also produces a favourable fit for the last glacial maximum boundary climate and outperforms the control parameter set for the present day. Although this does not ‘prove’ that this model is correct, it is very encouraging that there is a parameter set that creates a climate model able to simulate well very different palaeoclimates and the present-day climate. Interestingly, to achieve the great warmth of the Early Eocene this version of the model does not have a strong future climate change Charney climate sensitivity. It produces a Charney climate sensitivity of 2.7°C, whereas the mean value of the 18 models in the IPCC Fourth Assessment Report (AR4) is 3.26°C±0.69°C. Thus, this value is within the range and below the mean of the models included in the AR4.
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