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2023记录温度：|气候变化科学
根据IPCC全球变暖的范式，完全是由于人为原因。已在2023年夏季测量了创纪录的温度，而拟人气候驱动因素（主要是温室气体）被称为罪魁祸首。简单的分析表明，2023年的温度升高不能仅通过寄生的气候驱动因素来解释。这项研究的假设是表明2023年高温的主要气候驱动器是吸收的短波辐射（ASR）。该方法是应用CERES（云和地球的辐射能系统）卫星辐射测量值，该卫星辐射测量始于2001年3月。由于通用气候模型（GCM）无法模拟多云和短波辐射（SW），因此已经应用了简单的气候模型。ASR变化主要与云和气溶胶颗粒变化有关。自2014年以来，全球表面温度增长率已经加速，但这不适用于人为气候驱动因素，因此ASR变化可能与外部强迫有关。根据AR6的总辐射强迫（RF）为1750-2019时期为2.70 wm -2。这可以与ASR的变化进行比较，从2000年到2023年，ASR的变化为2.01 wm -2。这一发现意味着自然气候驱动因素在最近的全球变暖中完全发挥了重要作用。
喜马拉雅山两个高海拔地区季节性积雪的能量和质量平衡动态
雪动力学在喜马拉雅山脉高山流域的水文中起着至关重要的作用。然而，基于现场观测来阐明该地区高海拔积雪的能量和质量平衡的研究却很少。在本研究中，我们使用尼泊尔喜马拉雅山脉两个高海拔地点的气象和雪观测来量化季节性积雪的质量和能量平衡。使用数据驱动的实验装置，我们旨在了解融雪的主要气象驱动因素，说明考虑积雪冷含量动态的重要性，并深入了解融雪水重新冻结在积雪能量和质量平衡中的作用。我们的研究结果显示，融化和重新冻结对反照率的敏感性、融水重新冻结的重要性以及用于克服积雪冷含量的正净能量之间存在复杂的关系。两个地点的净能量主要由净短波辐射驱动，因此对雪反照率测量极为敏感。我们得出结论，根据观察到的积雪温度，21% 的净正能量用于克服夜间积累的冷量。我们还表明，在这两个地点，至少有 32-34% 的融雪水会再次冻结。即使考虑到冷量和冻结，仍然有超过融化积雪所需的过剩能量。我们假设，这种过剩能量可能是由于短波辐射测量的不确定性、由于基底冰层而低估的冻结、由于新雪和地面热通量而导致的冷量增加所致。我们的研究表明，为了准确模拟喜马拉雅流域季节性积雪的质量平衡，简单的温度指数模型是不够的，需要考虑冻结和冷量。
多年冻土云反馈可能会放大气候变化
抽象的升高温度需要在北部多年冻土区的土壤水文过程中进行重要变化。使用图标 - 地铁系统模型，我们表明，基本上不透水的冷冻土壤层的大规模融化可能会引起正反馈，从而使多年冻土降解放大了病变变暖。地面解冻增加了其液压连通性，并提高了排水速率，从而有助于景观干燥。这限制了无雪季节蒸散量和低空云的形成。夏季多云的减少反过来增加了到达表面的短波辐射，因此温度并促进了永久冻土降解。我们的模拟进一步表明，永久冻土云反馈的后果可能不限于区域尺度。对于高纬度的多年冻土的近期损失，它们显示出对所有大陆和北端 - 半球海洋盆地的重大温度影响，从而将全球平均温度升高0.25 K.
冰盖表面上风化的地壳和微生物活性的模型
摘要。穿透冰层表面下方的短波辐射会导致内部熔化，并形成近表面的多孔层（称为风化地壳），这是一种动态的水文系统，为卑鄙的和微生物的寿命提供了家园。我们开发了一个数学模型，并结合了热力学和种群动力学，以进行此类层的演变。该模型解释了质量和能量，内部和表面吸收的辐射以及由熔融冰融化的营养物质所产生的微生物物种的物流生长。它还通过依赖吸收系数对孔隙度或微生物浓度的依赖性来解释潜在的熔体 - 阿尔底托和微生物 - α反馈。我们对模型的一维解决方案进行了稳定熔化的解决方案，从而预测了风化的地壳深度，水含量，熔体速率和微生物添加型，具体取决于许多参数。，我们研究了这些数量如何取决于强迫渗透的流量，发现短波（表面渗透）辐射的相对量和其他热量量对于确定伴侣的结构至关重要。结果解释了为什么在不同的强迫条件下形成风化和消失，并提出响应于旋转的变化而可能发生的行为变化范围。
MAR 模拟南极洲沿海阿德利地表能量收支对飘雪的敏感性
摘要。为了了解南极洲气候的演变，需要在气候模型中准确捕捉控制地面和低层大气气象学的主导过程。我们使用了 10 公里水平分辨率的区域气候模型 MAR (v3.11)，该模型由 ERA5 在 9 年期间 (2010-2018) 重新分析，以研究飘雪 (此处指 2 米以下和 2 米以上的风驱动雪粒运输) 对东南极洲阿德利地近地面大气和地表的影响。进行了两次模型运行，一次有飘雪，一次没有飘雪，并与阿德利地沿海多风地点 D17 的半小时现场观测进行了比较。我们表明，大气中飘雪颗粒的升华导致了模型运行之间的差异，并对近地面大气产生了重大影响。通过冷却低层大气并增加其相对湿度，飘雪还会减少地表的感热和潜热交换（平均 -5.7 W m-2）。此外，大而密集的飘雪层通过与入射辐射通量相互作用，增强入射长波辐射并减少夏季入射短波辐射（净辐射强迫：5.7 W m-2），充当近地面云。即使飘雪改变了这些涉及地表-大气相互作用的过程，由于地表能量通量的补偿效应，总地表能量收支仅因飘雪的引入而略有改变。飘雪驱动的影响是
从国家确定白天地球辐射通量...
摘要。深空气候观测站 (DSCOVR) 上的美国国家标准与技术研究所先进辐射计 (NISTAR) 为地球大部分阳光照射面提供连续的全盘全球宽带辐照度测量。三个主动腔式辐射计测量来自地球阳光照射面的短波 (SW；0.2-4 µm)、总 (0.4-100 µm) 和近红外 (NIR；0.7-4 µm) 通道的总辐射能量。1 级 NISTAR 数据集提供滤波辐射度（辐照度与立体角之比）。要确定白天大气顶部 (TOA) 短波和长波辐射通量，NISTAR 测量的短波辐射度必须先未经滤波。使用为典型地球场景计算的光谱辐射数据库，为 NISTAR SW 和 NIR 通道开发了一种未过滤算法。然后，通过考虑地球反射和发射辐射的各向异性特性，将得到的未过滤 NISTAR 辐射转换为全盘白天 SW 和 LW 通量。使用从多个低地球轨道和地球静止卫星确定的场景标识以及使用云和地球辐射能量系统 (CERES) 收集的数据开发的角度分布模型 (ADM) 来确定各向异性因子。来自 NISTAR 的全球年白天平均 SW 通量比来自 CERES 的大约高 6%，并且两者都表现出强烈的昼夜变化，每日最大值和最小值差异高达 20 Wm − 2，具体取决于条件
蒸发需求，土壤水分和闪光干旱的下午预测技能从连续美国的两个动态模型
摘要：闪存干旱正在迅速发展中季气候极端事件，这些事件突然降低了土壤水分，这是由于蒸发需求增加和/或持续的降水所驱动的。在连续美国的每个气候区域（conus）中，我们评估了每周根区域土壤水分（RZSM）的预测技能，蒸发需求（et o）和相关的泛烟（FD）索引（FD）索引（FD）索引（FD）索引，源自两个动态模型[GODDARD EARKENT SYSTEM MODEL SYSTEM V2P1（GEOS-VP1）foref and Geos-V2P1（Geos-V2p1（Geos-V2p1）（Geos-V2p1（Geos-V2p1））在2000年至2019年之间针对三个参考数据集之间的亚季节实验（SUBX）项目中：现代时代的研究和应用版本2版（MERRA-2），北美土地数据同化系统，第2阶段（NLDAS-2）和GEFSV12重新分析。ET O及其在第1周的强迫变量具有中度至高度的异常相关系数（ACC）技能（; 0.70 - 0.95）（;除了下降短波辐射以外），到第3-4周，所有强制变量（ACC，0.5）的预性能较低。RZSM（0 - 100 cm）在高平原，西，西部，中西部和南方区域的领先第1周（; 0.7 - 0.85 ACC）中表现出高技能。当针对GEFSV12重新分析时，对MERRA-2和NLDAS-2和ACC的技能较低时，与MERRA-2和ACC的技能相比，第3-4周至0.5的技能仍然较低。gefsv12分析尚未针对原位观察结果进行评估，并且与NLDAS-2相比，RZSM隔离差异很大，我们的分析识别GEFSV12重新质量预测极限，这可以最大程度地实现ACC； RZSM第3和第4周之间的RZSM预测为0.6。对主要FD事件的分析表明，GEFSV12的重新记录不一致地捕获了有助于FD发作的大气和RZSM异常的正确位置，这表明需要改善动态模型的同化和初始化程序以提高亚季节性FD可预测性。