西北研究院北大西洋多年代际变率研究获进展

北大西洋多年代际变率表现为北大西洋海温在多年代际尺度上准周期性冷暖异常变化，对全球气候变化具有重要的影响。目前学术界对于北大西洋多年代际变率的成因和气候影响均存在争议。

中国科学院西北生态环境资源研究院(筹)（简称西北研究院）杨保研究组及国际合作者利用北大西洋周边地区的树轮、冰芯和历史文献资料重建了过去1200年北大西洋多年代际变率的演化历史。研究结果表明，北大西洋多年代际变率过去1200年表现出持续且显著的多年代际（尤其表现在64-88年）准周期性变化特征；火山喷发和太阳活动等外部驱动对这些变化的贡献不到30%，远小于来自气候系统的内变率的贡献。利用半经验方法扣除外部驱动贡献部分后，作者估算了气候系统内部变化对北大西洋多年代际变率的贡献。研究结果表明，内部贡献部分在过去1200年同样表现出相似的多年代际准周期性变化特征，并且和同期的北半球平均温度变化具有显著相关性。据此推断，北大西洋多年代际变率和北半球温度以及其他区域气候之间的联系是气候系统内部的真实联系。

该研究进展对于认识多年代际气候变化的特征、形成及未来气候的年代际预测具有十分重要的意义。研究成果以Internal and external forcing of multidecadal Atlantic climate variability over the past 1200 years 为题发表于《自然-地球科学》（Nature Geoscience）杂志。

西北研究院博士王江林为论文第一作者。该研究获得国家自然科学基金和西部之光“西部青年学者”等项目资助。

据悉，《自然-地球科学》杂志还邀请气候变化研究专家Sloan Coats、Jason E. Smerdon博士在News & Views专栏为该论文撰写了题为Climatic variability: The Atlantic’s internal drum beat 的专题评论，报道该项工作的重要性及意义。

基于46条气候代用资料重建的北大西洋多年代际变率序列。（a）代用资料的空间分布及其在重建模型中的贡献权重；（b-d）北大西洋多年代际变率重建序列和仪器记录序列在年际（b）、年代际（c）和多年代际（d）尺度上的比较；（e）过去1200年北大西洋多年代际变率的重建序列及其误差范围；（f）重建模型在校准和验证时段的相关参数统计；（g）重建模型用到北大西洋周边（北极、北美东部和欧洲）地区代用资料的数量。

北大西洋多年代际变率及其气候系统的内部贡献部分（北大西洋多年代际涛动）的时间序列及其对应的小波功率谱。（a，b）重建的年分辨率的北大西洋多年代际变率（a）及其小波功率谱（b）；（c，d）北大西洋多年代际变率30年低通滤波曲线（c）及其小波功率谱（d）；（e，f）扣除气候外强迫的贡献后估算的气候系统对北大西洋多年代际变率的内部贡献部分（即北大西洋多年代际涛动）（e）及其小波功率谱（f）。

过去1200年北大西洋多年代际变率（红线）与北半球温度（黑线）的比较。（a，b）北大西洋多年代际变率和北半球平均温度在>30年（a）和30-90年时间尺度上的比较（b）；（c，d）扣除气候外强迫贡献后估算的北大西洋多年代际变率和北半球温度各自的内部贡献部分在>30年（c）和30-90年时间尺度上的比较（d）。