气候模型“战斗”?云辐射反馈是背后的“交易者”

在热带三大洋中，热带太平洋是最大的水域。平均而言，热带太平洋西部是世界海外表面温度。(SST)在最高的暖池水域，东部受到海洋翻流的影响，形成了温度相对较低的“冷舌”，使得热带太平洋SST呈现出东西向不均匀的明显特征。随着全球变暖，热带太平洋平均SST的变化对于了解全球气候如何响应人类活动引起的全球变暖尤为重要。

然而，不同的气候模型在预测热带太平洋未来的加热方式方面存在显著差异。最近，中英科学家团队发现，云辐射反馈是造成这些差异的主要原因。结果发表在2025年第六期封面文章《大气科学进步》中。

基于最新的第六次耦合模式比较方案(CMIP6)的数据，研究人员发现，绝大多数方法都预计将获得热带太平洋东西向海温梯度减弱的“类厄尔尼诺型”，这与CMIP3和CMIP5多模式预测的结论相比，具有更好的方法之间的一致性。即便如此，不同的CMIP6模式对这种“类厄尔尼诺”模式的估计仍然存在明显的差异。

研究人员进一步分析了基于30种CMIP6模式的预测结果，发现模式之间的预测差异主要来自两种不同的云辐射反馈。

东太平洋不同的云辐射反馈导致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，各有不同，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西太平洋SST的升温幅度不同。通过激发一系列海洋-大气莲藕的过程，这种负反馈的方式之间的差异可以导致西太平洋SST的升温不同。

国家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变暖的关键作用，改进模式中的云辐射反馈过程可以帮助我们做出更可靠的气候预测，”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。"

研究还发现，CMIP6对中太平洋云辐射负反馈过程的描述普遍较弱，从CMIP5到CMIP6的问题没有得到改善。通过“观察约束”从模式中消除这种偏差的影响，可以获得更强的“类厄尔尼诺”类型，这意味着未来世界将会发生强烈飓风或长期干旱等更严重的极端气候事件，这凸显了改善气候模型预测的重要性。

英国埃克塞特大学教授马修·柯林斯说:“我们的研究发现，气候反馈是塑造海温变化的核心要素。”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，我们的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的关键因素之一。”

虽然CMIP6模型预测未来会呈现“类似厄尔尼诺”的回暖，但长期的海温观测数据显示出类似拉尼娜的回暖，团队计划在后期研究中解决这一差异。

应俊补充道:“我们的最终目标是改善热带太平洋海温的预测，从而为正确预测未来的气候问题提供更可靠的依据。”