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CAS-ESM碳循环-气候全耦合模拟研究进展

CAS-ESM，气候变化，碳循环-气候耦合，大气CO2模拟

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.1 地球系统模式与模拟

自工业革命以来，大气中的二氧化碳(CO₂)浓度一直在迅速增加，这导致了显著的全球变暖和剧烈的生态环境变化。研究大气CO₂、气候系统和下垫面碳循环之间的相互作用对于更好的了解地球系统具有极其重要的意义。通过碳循环-气候的耦合模拟，地球系统模式被广泛用于研究这些相互作用。中国科学院地球系统模式第2版(CAS-ESM2)已成功解决了大气CO₂与气候、陆地和海洋碳循环的双向耦合难题。遵循CMIP6的历史排放驱动试验建议，我们利用CAS-ESM2开展了碳循环-气候耦合模拟。本文通过与站点Mauna Loa和Barrow观测的CO₂以及温室气体观测卫星(GOSAT)的CO₂产品进行比较，对模拟的CO₂进行了检验。结果表明，CAS-ESM2能够再现1850−2014年CO₂年增长趋势，能够抓住两个站点以及北半球高纬度地区CO₂的季节循环特征，模拟与观测非常吻合。这些结果表明尽管CAS-ESM2在所涉及的过程仍存在不确定性，但在模拟碳循环-气候相互作用方面已具有良好的能力。本文报告了CAS-ESM在碳循环与气候耦合方面的重要进展，这将为气候研究和中国实现碳中和目标提供至关重要的科学支持。