热带太平洋是热带三大洋中面积最广的海域。在平均状态下，热带太平洋西部为全球海表面温度（SST）最高的暖池海域，东部则受到海洋上翻流影响形成温度相对较低的“冷舌”，从而使得热带太平洋SST呈现明显东西向非均匀特征。全球变暖下，热带太平洋平均态SST的变化对理解全球气候如何响应人类活动导致的全球变暖至关重要。
但是，不同气候模型对热带太平洋未来变暖模式的预测存在显著差异。近日，中英科学家团队发现，云辐射反馈是导致这些差异的主要原因。成果发表于《大气科学进展》，并作为2025年第六期封面文章。
阳光穿过热带太平洋上空的云层时产生的丁达尔效应。林艳芳摄
研究人员基于最新的第六次耦合模式比较计划（CMIP6）模式资料，发现几乎所有的模式预估得到热带太平洋东西向海温梯度减弱的“类厄尔尼诺型”，这与以往的CMIP3和CMIP5多模式预估得到的结果相比，存在更好的模式间一致性。尽管如此，不同的CMIP6模式对这种“类厄尔尼诺”型的幅度预估仍然存在明显不同。
研究人员进一步对基于30个CMIP6模式的预估结果进行了细致分析，发现模式间预估差异主要源于两种不同的云辐射反馈。
东太平洋不同的云辐射反馈导致类似厄尔尼诺变暖的幅度不同，尤其是在赤道远东太平洋，模式对云辐射反馈的描述有正有负，千差万别，是不确定性的主导来源。
中太平洋不同的云辐射负反馈导致了西太平洋SST增暖幅度的不同。该负反馈的模式间差异可以通过激发出一系列的海洋—大气耦合过程导致西太平洋SST增暖不同。
论文第一作者、自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境监测预警全国重点实验室副研究员应俊表示：“这些发现进一步强调了云辐射反馈过程在塑造全球变暖下热带太平洋海温增暖型的关键作用，改进模式中的云辐射反馈过程可以让我们做出更可靠的气候预估。”
研究还发现，CMIP6模式对中太平洋的云辐射负反馈过程的描述普遍偏弱，这一问题从CMIP5到CMIP6模式并没有得到改善。通过“观测约束”方法将这一偏差的影响从模式中去除，可得到更强的“类厄尔尼诺”型，这意味着在未来世界将出现更为严重的极端气候事件，如强烈风暴和长期干旱，凸显了改进气候模型预测的重要性。
“我们的研究发现气候反馈才是塑造海温变化型的核心要素。”论文通讯作者之一、英国埃克塞特大学教授马修·柯林斯说，“此外，我们这项工作也是最早将东太平洋的云辐射反馈视为塑造海温增暖型重要因素的研究之一。”
尽管CMIP6模型预测未来将呈现“类厄尔尼诺”型变暖，但长期海温观测数据却显示出类似拉尼娜的变暖，团队计划在后续研究中解决这一差异。
应俊补充道：“我们的最终目标是改进热带太平洋海温增暖型的预估，从而为正确预估未来气候变化提供更可靠的依据。”
相关论文信息：https://doi.org/10.1007/s00376- 024-4278-4.
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