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大气模型在山上太冷了吗？帆场运动的科学和见解
摘要：山上在水资源可用性中起着极大的作用，并且它们提供的水的数量和时机在很大程度上取决于温度。为此，我们提出了一个问题：大气模型捕捉山温度的程度如何？我们合成结果表明，高分辨率，与区域相关的气候模型产生的空气温度（T2M）测量比观察到的（一种“冷偏置”）更冷，尤其是在冬季雪覆盖的中纬度山脉中。我们在全球山脉的44项研究中发现了常见的冷偏见，包括单模型和多模型合奏。我们探讨了推动这些偏见的因素，并检查了T2M背后的物理机制，数据限制和观察性不确定性。我们的分析表明，偏见是真实的，不是由于观察到的稀疏性或分辨率不匹配。冷偏置主要发生在山峰和山脊上，而山谷通常是温暖的偏见。我们的文献综述表明，增加模型分辨率并不能清楚地减轻偏见。通过分析科罗拉多洛矶山脉中的地表大气中的数据集成现场实验室（SAIL）现场活动，我们测试了与冷偏见有关的各种假设，发现当地的风回流，长波（LW）辐射和地表层参数有助于在此特定位置的T2M偏见。我们通过强调在仪器高的山区位置的协调模型评估和开发工作的价值来解决，以解决T2M偏见的根本原因，并提高对山气候的预测性理解。
垂直SOC分布和芳香碳含有数百年的旧木炭富技术
热源性碳（PYC）是一个广泛定义的术语，指的是降解连续体，从轻度烧焦（相对易于降解）到高度凝结的芳香族芳和顽固的碳化合物（Bird等人，2015年，2015年）。持续的烦恼指出了将PYC定量方法应用于土壤样本和解释其结果的困难，其中各种研究报告了PYC浓度的可变性在应用不同的方法时，同一土壤样品的数量级最高阶，例如，应用不同的方法时（例如，Hammes等，2007;Kerré，2007;Kerré等，2006;kerré等人。 ）。在发现和描述的最新进步和早期工业木炭富技术溶胶中，它们有可能用作研究土壤中充气碳/生物炭的长期影响的模型系统（Borchard等，2014; Burgeon等人，2020; Criscuoli et al。，2014年）。这些技术溶胶是在以前直立的炉膛（遗物木炭炉膛，RCHS，有时也称为木炭窑）的历史木炭生产的遗迹中发现的，这些木炭主要在北半球潮湿的中纬度Ecozone森林中发现。这些微浮雕位点是圆形高程（在平坦的地形上）或圆形至椭圆形的平台（在倾斜的地形上），平均直径约为10米（Hirsch等人，2020年）。美国东北部和中欧的RCH上的土壤具有特征性的特征性修饰，土壤物理和化学
初始雪况对北落基山脉大气河流数值天气模拟的影响
摘要：雪的热和辐射特性对陆地表面能量平衡产生强烈影响，从而对其上方的大气产生影响。山区的陆地表面积雪信息知之甚少。很少有研究检查过中纬度冷季高分辨率、对流允许的数值天气预报模型中初始陆地表面积雪条件的影响。使用天气研究和预报 (WRF) 模型的高分辨率 (1 公里) 配置，测试陆地表面积雪对大气能量输送和随后的地面气象状态的影响程度，包括平静条件和 3 月下旬温暖大气河流的天气特征。一组合成但真实的雪状态被用作模型运行的初始条件，并比较了产生的差异。我们发现，在这两个时期，雪的存在 (不存在) 会使 2 米空气温度降低 (升高) 多达 4 K，并且大气通过从邻近地区平流湿静态能量来响应雪扰动。雪量和积雪面积都是影响 2 米空气温度的重要变量。最后，WRF 实验产生的气象状态用于强制离线水文模型，表明融雪率可以增加/减少 2 倍，具体取决于主天气模型中使用的初始雪况。我们提出，中尺度模型中陆地表面雪特性的更真实表示可能是水文气象可预报性的来源
在东部赤道大西洋中提高了北非尘埃通量和更高的生产率，与大约270万年前的贸易风有关
摘要至少在过去的1100万年中，北非景观在当今的干燥尘土潮湿条件与更潮湿的情况下，植被状况（例如中新世中期记录的条件）反复振荡。这些变化主要是由热带彩虹的扩张和收缩驱动的，这是响应夏季日期的变化。但是，需要其他机制来解释非洲湿度对这种节奏强迫的敏感性的时间变化。观察到的变化的主要间隔是非洲广泛（但不是普遍）变得更干燥和尘土飞扬的上新世 - 普遍过渡（〜3.5–2.4 mA）。在这里，我们介绍了从西北非洲边缘和东部赤道大西洋的表面海洋温度，有孔虫稳定同位素和出口生产力的新的下轨道分辨记录，并将其与已发布的记录进行了比较。在整个研究间隔中，我们发现在生产力和灰尘通量之间的天文学时间尺度上发现了强烈的耦合，这表明东北贸易风对尘埃运输，上升强度以及尘埃驱动的海洋受精的持续影响。我们归因于将尘埃通量的增加归因于向北非洲边缘和东部赤道大西洋的增加，以加强与与北半球冰川增强相关的纬度温度陡峭的纬度温度梯度驱动的贸易风。在此时的中纬度西风中发表的强度增加的证据，我们的结果表明，在上新世更新世过渡的加剧冰川期间，全球大气循环进行了大气循环。
欧洲夏季湿泡体温度
摘要：预计热应力会随着全球变暖而加剧，从而引起重大的社会经济影响并威胁人类健康。湿泡体温度（WBT）是评估区域和全球热应激变异性和趋势的有用内分子。但是，欧洲WBT及其潜在机制的变化尚不清楚。使用观测和重新分析数据集，我们在1958年至2021年越过欧洲的夏季WBT表现出了显着的变暖。特别是，在过去的64年中，欧洲夏季WBT已超过1.0 8 C。我们发现，欧洲夏季WBT的增加是由近表面变暖的温度和增加的大气水分含量驱动的。我们确定了欧洲夏季WBT变异性的四种主要模式，并研究了它们与大规模大气循环和海面温度异常的联系。欧洲WBT变异性的第一个主要模式表现出突出的长期变化，主要是由闪lobal波列和同时的海面温度变化驱动的。欧洲WBT变异性的最后两种主要模式主要显示年际变化，表明对大型大气动力学和附近海面温度变化的直接和快速响应。进一步的分析显示了全球变暖和中纬度循环中夏季WBT变化的作用。我们的发现可以增强对欧洲热压力驱动因素的理解，并为区域决策者和气候适应计划提供宝贵的见解。
劳伦斯·伯克利国家实验室
摘要：山上在水资源可用性中起着极大的作用，并且它们提供的水的数量和时机在很大程度上取决于温度。为此，我们提出了一个问题：大气模型捕捉山温度的程度如何？我们合成结果表明，高分辨率，与区域相关的气候模型产生的空气温度（T2M）测量比观察到的（一种“冷偏置”）更冷，尤其是在冬季雪覆盖的中纬度山脉中。我们在全球山脉的44项研究中发现了常见的冷偏见，包括单模型和多模型合奏。我们探讨了推动这些偏见的因素，并检查了T2M背后的物理机制，数据限制和观察性不确定性。我们的分析表明，偏见是真实的，不是由于观察到的稀疏性或分辨率不匹配。冷偏置主要发生在山峰和山脊上，而山谷通常是温暖的偏见。我们的文献综述表明，增加模型分辨率并不能清楚地减轻偏见。通过分析科罗拉多洛矶山脉中的地表大气中的数据集成现场实验室（SAIL）现场活动，我们测试了与冷偏见有关的各种假设，发现当地的风回流，长波（LW）辐射和地表层参数有助于在此特定位置的T2M偏见。我们通过强调在仪器高的山区位置的协调模型评估和开发工作的价值来解决，以解决T2M偏见的根本原因，并提高对山气候的预测性理解。
大气模型在山上太冷了吗？帆场运动的科学和见解
摘要：山上在水资源可用性中起着极大的作用，并且它们提供的水的数量和时机在很大程度上取决于温度。为此，我们提出了一个问题：大气模型捕捉山温度的程度如何？我们合成结果表明，高分辨率，与区域相关的气候模型产生的空气温度（T2M）测量比观察到的（一种“冷偏置”）更冷，尤其是在冬季雪覆盖的中纬度山脉中。我们在全球山脉的44项研究中发现了常见的冷偏见，包括单模型和多模型合奏。我们探讨了推动这些偏见的因素，并检查了T2M背后的物理机制，数据限制和观察性不确定性。我们的分析表明，偏见是真实的，不是由于观察到的稀疏性或分辨率不匹配。冷偏置主要发生在山峰和山脊上，而山谷通常是温暖的偏见。我们的文献综述表明，增加模型分辨率并不能清楚地减轻偏见。通过分析科罗拉多洛矶山脉中的地表大气中的数据集成现场实验室（SAIL）现场活动，我们测试了与冷偏见有关的各种假设，发现当地的风回流，长波（LW）辐射和地表层参数有助于在此特定位置的T2M偏见。我们通过强调在仪器高的山区位置的协调模型评估和开发工作的价值来解决，以解决T2M偏见的根本原因，并提高对山气候的预测性理解。
使用线性逆建模对大西洋子午模式进行分析：季节性和区域影响
使用线性逆建模（LIM）研究了热带大西洋子午模式（AMM）的可预测性和可变性。使用“能量”规范对LIM进行分析，确定了两种最佳结构，这些结构经历了某些短暂生长，一种与El Nin〜 -Southern振荡（ENSO）有关，另一个与大西洋多年振荡（AMO）/AMM模式有关。使用AMM-norm对LIM进行分析，以识别与第二能量Optima相似结构（OPT2）的“ AMM Optimal”。AMM最佳和OPT2在高纬度大西洋中表现出两个SST异常。AMM最佳选择还包含第一个能量最佳（ENSO）的某些元素，表明LIM捕获了ENSO与AMM之间众所周知的关系。LIM预测与观察到的AMM的季节性相关性在北方弹簧期间的AMM可预测性增强，并且在9月左右初始化的长期（约11-15个月）预测。lims，以确定AMM上的热带pacifip和中纬度和高纬度SST的影响。对区域LIM的分析表明，热带PACIFIC是北方弹簧期间AMM可预测性的原因。中至高纬度SST异常有助于北方夏季和秋季AMM可预测性，并负责从9月的初始条件开始增强可预测性。分析全lim的经验正常模式确定了这些物理关系。结果表明，中高纬度大西洋SST异常在产生AMM（和热带大西洋SST）变化中的潜在重要作用，尽管尚不清楚这些异常是否提供任何社会有用的预测技能。
新南威尔士州降雨司机的评论
图1：澳大利亚季节性降雨区。中位年降雨量（基于1900年至1999年的100年期）和季节性降雨的发生（与5月至10月相比，11月至4月的降雨量比中位降雨的比率）用于识别六个主要区域；夏季主导（潮湿的夏季，干燥的冬季），夏季（潮湿的夏季，低冬季降雨），统一（无晴朗的季节性），冬季（潮湿的冬季，低夏降雨），冬季占主导地位（潮湿的冬季，干燥的夏季）和干旱（低降雨）。来源：气象局http://www.bom.gov.au/jsp/ncc/climate_averages/climate-classifications/index.jsp。2图2：1900年至2022年之间的新南威尔士州和澳大利亚首都地区的年降雨量。1961 - 1990年之间的平均降雨量为556.2mm。资料来源：气象局； http://www.bom.gov.au/climate/ 3图3：2000年至2019年之间的4月至10月的降雨十分位于1900年至2019年的整个降雨记录。注意最近的湿年（2020，2021，2022）不包括在内。来源：http：//www.bom.gov.au/state-of-the-climate/。4图4：高分辨率（季节性 - 年分辨率）氢气候（降雨和/或温度）代理的位置。来源：Steiger等。24 5图5：在1000至2000 CE之间的每105年期间干燥，中性和潮湿年的比例。来源：Flack等。21 6图6：天气尺度天气的示意图和气候变化模式，对于新南威尔士州的降雨至关重要。来源：气象局。来源：https：//takvera.blogspot.com/2014/01/warming-may-spike-when-pacific-decadal.html。8图8：过去2000年的IPO时间赛。a）扩展法律圆顶IPO重建和Buckley等。43 IPO重建，从1300年至2011年，b）过去2000年。 黑线是使用Folland索引的观察性IPO。 来源：Vance等人42 9图9：LaNiña和ElNiño事件期间的平均步行者循环模式，海面温度和降雨反应的示意图。 11图10：ENSO与澳大利亚降雨的关系。 每个季节的南部振荡指数与澳大利亚降雨量之间的相关性a）DJF-夏季，b）妈妈 - 秋天，c）jja -jja -winter，d）儿子 - 春天。 仅显示95％水平的相关性。 数据周期：1889年至2006年。 来源：Risbey等5。 12图11：在开始阶段的Niño4指数与中太平洋埃尔尼诺事件和东太平洋厄尔尼诺事件的成熟阶段之间的皮尔逊相关系数。 来源：Freund等人61 13图12：在IOD正期和负面事件期间，平均步行者循环模式，海面温度和降雨响应的示意图。 来源：气象局。 16图13：南环模式。 a）南半球的年平均地面风，显示了极地伊斯特利，南极北部南大洋的中纬度西风腰带以及沿澳大利亚东部海岸线的东南贸易风。 使用ERE5 87重新分析表面风（10m）创建的数字。 来源：Hendon等。43 IPO重建，从1300年至2011年，b）过去2000年。黑线是使用Folland索引的观察性IPO。来源：Vance等人42 9图9：LaNiña和ElNiño事件期间的平均步行者循环模式，海面温度和降雨反应的示意图。11图10：ENSO与澳大利亚降雨的关系。每个季节的南部振荡指数与澳大利亚降雨量之间的相关性a）DJF-夏季，b）妈妈 - 秋天，c）jja -jja -winter，d）儿子 - 春天。仅显示95％水平的相关性。数据周期：1889年至2006年。来源：Risbey等5。12图11：在开始阶段的Niño4指数与中太平洋埃尔尼诺事件和东太平洋厄尔尼诺事件的成熟阶段之间的皮尔逊相关系数。来源：Freund等人61 13图12：在IOD正期和负面事件期间，平均步行者循环模式，海面温度和降雨响应的示意图。来源：气象局。16图13：南环模式。a）南半球的年平均地面风，显示了极地伊斯特利，南极北部南大洋的中纬度西风腰带以及沿澳大利亚东部海岸线的东南贸易风。使用ERE5 87重新分析表面风（10m）创建的数字。来源：Hendon等。赤道膨胀和中纬度西风带（由蓝色和红色箭头指示）的极点收缩的变异性以SAM为特征。b）季节性马歇尔山姆指数。来源：https：//climatedataguide.ucar.edu/climate-data/marshall-southern-nular-annular-mode-mode-sam-index-station-17图14：SAM对澳大利亚每日降雨的影响。每个澳大利亚季节正面和负SAM（SAM+减去SAM-）之间的每日降雨（阴影）和850-HPA风（向量）差异。在每个面板的右上列出了SAM的正和负阶段的天数。仅在复合每日异常与95％水平的零差异显着不同的情况下提供阴影。89 18图15：使用Marshall指数，代表代表印度洋偶极子的ElniñoSouthern振荡和偶极模式指数（DMI）的Marshall指数，海洋Niño指数（ONICNIño指数（ONI））的季节平均指数。年对应于十二月。*注意MAM图是年 + 1（例如MAM 2009代表2010年3月至5月的时期）。改编自Udy等人。82 21图16：东海岸旋风子类型。左 - 旋风簇轨道。右 - 第75个百分点降雨。来源：Gray等。115 22
太阳辐射改造挑战脱碳......
摘要。人们越来越多地讨论太阳辐射改造 (SRM) 作为一种降低全球和区域温度的潜在工具，以便为传统的碳减排措施的实施争取时间。然而，迄今为止的大多数模拟都假设 SRM 是气候变化工具箱的附加组件，而没有考虑减排和 SRM 之间的任何物理耦合。在本研究中，我们分析了这种耦合的一个方面：在 SRM 部署下，通过改变光伏 (PV) 和聚光太阳能 (CSP) 的生产潜力，可再生能源 (RE) 容量以及脱碳率可能会受到何种影响。评估使用了地球系统模型 CNRM-ESM2-1 针对基于情景的实验的模拟 1 小时输出。SRM 情景使用平流层气溶胶注入 (SAI) 将全球平均温度从高排放情景 SSP585 基线降低到中等排放情景 SSP245。我们发现，到本世纪末，与 SSP245 相比，SAI 条件下大多数地区每年经历的低光伏和 CSP 能量周数会增加。与 SSP585 相比，虽然 SAI 条件下低能量周数的增加在全球范围内仍然占主导地位，但某些地区可能会受益于 SAI 并经历更少的低光伏或 CSP 能量周数。与 SSP 情景相比，SAI 条件下电位的很大一部分下降被 SAI 条件下光学上层对流层云层较薄所抵消，这使得更多的辐射能够穿透到地面。北半球和南半球的中纬度地区光伏电位相对下降幅度最大。我们的研究表明，使用 SAI 将高端全球变暖降低到温和全球变暖可能会对利用太阳能可再生资源满足能源需求带来更大的挑战。