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PMIP3 与 PMIP4 中全新世温度模拟差异：较低温室气体浓度对极地放大的抑制作用

中全新世,PMIP,CFRAM,极地放大

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

中全新世（MH）为研究轨道强迫对气候的影响提供了关键窗口，但其相对于工业化前期（PI）的温度变化仍存在争议。古气候模拟比较计划第三阶段和第四阶段（PMIP3 与 PMIP4）模拟结果的显著差异，进一步增加了MH温度变化的不确定性。为探究两代模式的差异成因，本研究采用气候反馈—响应分析方法（CFRAM），定量评估了外部强迫和内部反馈对MH温度变化的贡献。结果显示，两代模式的温度响应差异主要源于外部强迫的设定，并受温室气体（GHG）调制的非线性反馈过程显著影响。在 PMIP3 中，轨道强迫引起的增暖更容易触发显著的极地放大效应；而在 PMIP4 中，较低的 GHG 浓度导致更冷的背景气候状态，并以非线性方式削弱了关键的正反馈过程，包括海冰反照率反馈和地表热储存过程，从而抑制了极地增暖。这一反馈抑制效应使 PMIP4 模拟结果与多种代用资料重建的一致性更好，支持了MH 气候相对偏冷的观点。本研究强调了轨道参数与 GHG 强迫对 MH 温度变化的共同影响，并突出了温室气体变化在减弱极地放大中的非线性作用，为理解不同代际气候模式之间的差异提供了基于过程的物理解释。