湿绝热理论与现实

气候模型非常依赖潮湿绝热假设,这导致了热带地区持续存在的模型与观测不匹配的情况,为什么?这篇文章《潮湿绝热理论与现实》首先出现在 Watts Up With That? 上。

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作者:安迪·梅

湿绝热理论(Durran & Klemp,1982)是大气热力学的核心组织思想之一,它在整个现代气候模型中被明确和隐含地使用,特别是在它最有效的热带地区。它源于热力学,并表示上升的湿空气比干燥的空气冷却得更慢,因为冷却会导致水蒸气凝结,从而释放潜热,从而使空气变暖。绝热仅仅意味着严格的理论不切实际地要求没有热量进入或离开周围环境(即包裹周围的空气)建模的空气包裹。

气候模型使用这个概念,以及对随着时间的推移与模拟空气团混合的“外部”空气量的估计,以构建垂直的大气温度梯度。该理论主要用于评估和量化低纬度地区的温室气体反馈(Feldl 等,2026)。不可避免的是,这种建模过程存在缺陷,特别是在非常活跃的对流层中。最明显的缺陷是约翰·克里斯蒂和罗斯·麦基特里克所提出的热带对流层中层模型“热点”,正如我之前在这里讨论的那样。您可以在图 3 中加拿大气候模型输出的对流层横截面中看到气候模型“热点”。 大多数模型都有一个热带热点,但正如 McKitrick 和 Christy 所得出的结论(McKitrick & Christy,2020 和 2018),该点并未出现在气象气球或卫星观测中。 BAMS 气候状况(Blunden & Arndt,2020,第 S109 页)、IPCC AR5(IPCC,2013,第 892 页)和 AR6 报告(IPCC,2021,第 444 页)坦率承认了这一气候模型缺陷。

潮湿的 Adiabat 和 RAE

对流层倾斜率

如果我们将湿绝热失效率与实际情况进行比较,就更容易看出发生了什么,如图 4 所示。

AR6 告诉我们:

湿绝热理论与现实。

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