氣候系統(tǒng)在全球變暖背景下的變化不是線性的,受氣候系統(tǒng)的內部變率(振蕩)影響,如20世紀末出現(xiàn)的“全球變暖停滯”現(xiàn)象。氣候系統(tǒng)的內部變率由氣候系統(tǒng)內部過程產(chǎn)生,如太平洋年代際變率(PDO或IPO)和北大西洋多年代際振蕩AMO。研究表明,內部變率是影響太平洋沃克環(huán)流、生活在地球約三分之二的人口的全球季風區(qū)不確定主要因子。因此,內部變率對氣候變化、氣候預估甚至氣候影響決策的研究頗為重要。
內部變率的研究借助氣候系統(tǒng)模式模擬,特別是利用同一個氣候(地球)系統(tǒng)模式在相同外強迫下進行不同初值的大樣本集合模擬試驗。近日,較多國際研究機構開展大樣本(樣本數(shù)不小于40個)集合模擬試驗,探索氣候系統(tǒng)內部變率作用。采用大樣本集合已成為重要的研究方向和熱點。國際上開展的大樣本集合的模擬樣本一般在100個以內,達到100個樣本的僅有極少數(shù)。為了探究內部變率對全球季風預估影響,中國科學院大氣物理研究所LASG國家重點實驗室海洋模式團隊利用我國自主研制的氣候系統(tǒng)模式FGOALS-g3,開展了包含110個樣本的超級集合試驗。
“CAS FGOALS-g3超級大集合試驗”的數(shù)據(jù)描述論文發(fā)表在Advances in Atmospheric Sciences上。FGOALS-g3超級集合(含110樣本)是我國首套、世界上樣本數(shù)最多的全球氣候系統(tǒng)模式大樣本數(shù)據(jù)集,每個樣本覆蓋1850—2099年,包括海洋、大氣、海冰、陸面耦合模擬。樣本的產(chǎn)生利用了不同的海洋內部變率位相作為初值,在CMIP6的外強迫下模擬歷史氣候變化與預估未來氣候變化。評估表明,F(xiàn)GOALS-g3超級集合能夠準確再現(xiàn)歷史觀測的氣溫、降水和極端氣候事件,因而該數(shù)據(jù)集能夠進一步用于氣候預估與氣候變化等的研究。