熱帶太平洋在全球氣候系統中扮演著重要角色。聖嬰事件會引發極端天氣和乾旱,對全球造成影響。為了更好地應對該地區未來的變化,氣候模型能準確模擬熱帶太平洋平均狀態的變化至關重要。然而,目前大多數最先進的氣候模型無法重現過去一個世紀熱帶太平洋觀測到海表溫度的變暖模式。
為進一步評估這些模型在不同大氣二氧化碳濃度下的表現,臺大海洋研究所的博士後研究員侯夢宵(現任波爾多大學)與副教授賀詩琳及來自不來梅大學和倫敦瑪麗皇后大學的合作者,整理了過去具有不同大氣二氧化碳濃度的古氣候溫度估算,並與模型模擬結果進行比較(圖1)。在比較代用指標的資料與模型之前,他們首先利用ARGO數據確認了古氣候重建中常用的幾個溫度指標是否能夠有效紀錄到熱帶太平洋上層海洋熱條件的變化。隨後,研究團隊利用在古氣候模擬比較計劃(PMIP)中來自北美、歐洲和亞洲的七個最先進氣候模型的資料生成了一個多模型集合。
代用指標資料與氣候模型的比較結果顯示,與過去一個世紀觀測到的變暖模式類似,這些模型無法重現當大氣二氧化碳濃度約為現今一半時熱帶太平洋的降溫模式。模型與代用指標的資料差異可能源於模型高估了熱帶太平洋東部海表溫度的變化。代用指標的資料結果還表明,如果未來溫室氣體排放持續不減,西太平洋的變暖幅度可能會超過東太平洋地區。
該研究發表於Nature Research期刊《Communications Earth and Environment》: Hou, A., Jonkers, L., Ford, H.L., Ho, S.L. (2024) El Niño-like tropical pacific ocean cooling pattern during the last glacial maximum. Commun Earth Environ5, 587.
https://www.nature.com/articles/s43247-024-01740-w
圖1:比較代用指標與氣候模型指示的熱帶太平洋上層海水溫度在冰期-間冰期之間的變化,以及代用指標資料站點位置(實心圓)和用於計算模型模擬區域平均值的區域(黑框)。