En ny studie ledd av Dr Wei och Dr Qiao från First Institute of Oceanography, Ministeriet för naturresurser tillhandahåller en utvärdering av prestandan för de nyligen släppta CMIP6-modellerna för att simulera den globala uppvärmningens avmattning som observerades i början av 2000-talet. Denna studie avslöjar att nyckeln till att simulera och förutsäga tempererade förändringar på kort sikt är att korrekt separera och simulera de två distinkta signalerna, d.v.s. den mänskligt inducerade långsiktiga uppvärmningstrenden och naturliga variationer, särskilt de på årsbasis, interdekadala och multidekadala skalor. Detta arbete publicerades i SCIENCE CHINA Jordvetenskap den 15 april, 2021.

Efter uppvärmningen utan motstycke under 1900 -talets sista kvartal, den globala yttemperaturen ökar oväntat under 1998-2013 trots den kraftiga ökningen av växthusgasutsläpp; detta fenomen kallas för den globala uppvärmningens uppehåll, eller avmattning, för att vara mer exakt. Den globala uppvärmningsavmattningen utmanar den befintliga vetenskapliga förståelsen för globala temperaturförändringsmekanismer, och har därmed varit en av de mest oroande frågorna i den senaste tidens klimatforskning och samhällsdebatt.

Dock, de sofistikerade och avancerade klimatmodellerna i CMIP5 kunde inte simulera denna uppvärmningsavmattning. Under 1998-2013, modellerna presenterar för det mesta en snabb uppvärmning som kraftigt avviker från den observerade platta temperaturtidsserien. Modellerna överskattar avsevärt den observerade uppvärmningshastigheten under den senaste perioden. IPCC AR5 uppgav:"Nästan alla CMIP5 -historiska simuleringar återger inte den observerade uppvärmningen." Därför, simulerings- och prediktionsförmågan hos sofistikerade klimatmodeller har ifrågasatts.

Nu släpps CMIP6 -modelldata gradvis sedan 2020. De nyutvecklade modellerna innehåller bättre förståelse för de globala temperaturförändringsmekanismerna, särskilt mer rimliga fysiska processer med naturliga variationer. Framgångsrika simuleringar av den globala uppvärmningens avmattning förväntas i den nya generationens modeller. När data från 28 nya modeller blir tillgängliga, det är nödvändigt att undersöka CMIP6 -modellernas förmåga att hantera den senaste uppvärmningsavmattningen.

Genom att jämföra sex mycket använda globala yttemperaturdatauppsättningar, ett forskargrupp från First Institute of Oceanography, Ministeriet för naturresurser utvärderade prestanda för de 28 nyligen släppta CMIP6 -modellerna för att simulera den senaste uppvärmningsavmattningen, och finner att de flesta CMIP6-modeller fortfarande misslyckas med att reproducera uppvärmningens avmattning, även om de presenterar några uppmuntrande förbättringar jämfört med CMIP5 -modeller.

Ytterligare, de undersökte de möjliga orsakerna till CMIP6 -modellernas svårigheter att simulera den senaste uppvärmningsavmattningen. De avslöjar att det är associerat med modellernas brister när det gäller att simulera de distinkta temperaturförändringssignalerna från den mänskligt inducerade långsiktiga uppvärmningstrenden och/eller de tre avgörande naturliga variabiliteterna på ett år, interdecadal, och multidekadala skalor.

Den här studien avslöjar att nyckeln till att simulera och förutsäga tempererad förändring på kort sikt är att korrekt separera och simulera de två distinkta signalerna, d.v.s. den mänskligt inducerade långsiktiga uppvärmningstrenden och naturliga variationer, särskilt de på mellanår, interdekadala och multidekadala skalor. Detta tyder på att nyckelskalavariablerna kräver mer uppmärksamhet i modellerna, med tanke på deras viktiga roller för att modulera uppvärmningshastighetsförändringen på dekadal till multidecadal skala. Detta resultat kan ge viktig insikt för simulering och förutsägelse av kortsiktiga klimatförändringar.