中科院西北研究院北大西洋多年代際變率研究獲進展

北大西洋多年代際變率表現為北大西洋海溫在多年代際尺度上准周期性冷暖異常變化，對全球氣候變化具有重要的影響。目前學術界對於北大西洋多年代際變率的成因和氣候影響均存在爭議。

科學院西北生態環境資源研究院(籌)（簡稱西北研究院）楊保研究組及國際合作者利用北大西洋周邊地區的樹輪、冰芯和歷史文獻資料重建了過去1200年北大西洋多年代際變率的演化歷史。研究結果表明，北大西洋多年代際變率過去1200年表現出持續且顯著的多年代際（尤其表現在64-88年）准周期性變化特徵；火山噴發和太陽活動等外部驅動對這些變化的貢獻不到30%，遠小於來自氣候系統的內變率的貢獻。利用半經驗方法扣除外部驅動貢獻部分后，作者估算了氣候系統內部變化對北大西洋多年代際變率的貢獻。研究結果表明，內部貢獻部分在過去1200年同樣表現出相似的多年代際准周期性變化特徵，並且和同期的北半球平均溫度變化具有顯著相關性。據此推斷，北大西洋多年代際變率和北半球溫度以及其他區域氣候之間的聯繫是氣候系統內部的真實聯繫。

該研究進展對於認識多年代際氣候變化的特徵、形成及未來氣候的年代際預測具有十分重要的意義。研究成果以Internal and external forcing of multidecadal Atlantic climate variability over the past 1200 years 為題發表於《自然-地球科學》（Nature Geoscience）雜誌。

西北研究院博士王江林為論文第一作者。該研究獲得國家自然科學基金和西部之光「西部青年學者」等項目資助。

據悉，《自然-地球科學》雜誌還邀請氣候變化研究專家Sloan Coats、Jason E. Smerdon博士在News & Views專欄為該論文撰寫了題為Climatic variability: The Atlantic』s internal drum beat 的專題評論，報道該項工作的重要性及意義。（來源：科學院西北生態環境資源研究院）

基於46條氣候代用資料重建的北大西洋多年代際變率序列。（a）代用資料的空間分佈及其在重建模型中的貢獻權重；（b-d）北大西洋多年代際變率重建序列和儀器記錄序列在年際（b）、年代際（c）和多年代際（d）尺度上的比較；（e）過去1200年北大西洋多年代際變率的重建序列及其誤差範圍；（f）重建模型在校準和驗證時段的相關參數統計；（g）重建模型用到北大西洋周邊（北極、北美東部和歐洲）地區代用資料的數量。

北大西洋多年代際變率及其氣候系統的內部貢獻部分（北大西洋多年代際濤動）的時間序列及其對應的小波功率譜。（a，b）重建的年解析度的北大西洋多年代際變率（a）及其小波功率譜（b）；（c，d）北大西洋多年代際變率30年低通濾波曲線（c）及其小波功率譜（d）；（e，f）扣除氣候外強迫的貢獻后估算的氣候系統對北大西洋多年代際變率的內部貢獻部分（即北大西洋多年代際濤動）（e）及其小波功率譜（f）。

過去1200年北大西洋多年代際變率（紅線）與北半球溫度（黑線）的比較。（a，b）北大西洋多年代際變率和北半球平均溫度在>30年（a）和30-90年時間尺度上的比較（b）；（c，d）扣除氣候外強迫貢獻后估算的北大西洋多年代際變率和北半球溫度各自的內部貢獻部分在>30年（c）和30-90年時間尺度上的比較（d）。