4月1日,加拿大麦吉尔大学大气与海洋科学系Huang Yi教授受邀请作为“同心·问海”系列报告第108期的嘉宾,作了题为“Predicting climate change from radiative forcing”的学术报告,报告由海洋与大气学院教授吕健主持。
气候系统的响应特征取决于外部辐射强迫和气候系统自身敏感性。Huang Yi教授将气候响应分解为快速调整和慢反馈两个阶段,重点讨论了在海表温度尚未变化前大气的快速调整机制。这些调整表现为平流层冷却和热带对流层变暖,且对水汽变化表现出高度敏感性。尽管平流层水汽增加在辐射上具有显著作用,其对地表增暖的直接贡献仅占总增暖的5%左右,这是因为高云减少和对流层上层变暖抵消了水汽带来的强迫效应。
Huang Yi教授进一步分析了水汽、云、臭氧等成分在辐射调节机制中的作用。他提出利用光谱指纹法(spectral fingerprinting)回归所观测的长波辐射光谱,以用于识别不同成分对下行辐射变化的贡献。这一方法验证了核函数(kernel)线性估计,但同时也指出其不足——例如无法捕捉北极地区的表面反照率反馈等非线性过程。
最后,Huang Yi教授从理论模型与观测数据两方面出发,系统介绍了辐射强迫及其气候响应的区域差异与成因,强调平流层水汽、云和臭氧等成分对辐射平衡的调节作用。通过光谱分析与机器学习方法,他展示了识别辐射调整机制的新途径,即在非线性反馈(如北极反照率变化)方面,神经网络为气候响应预测提供了新工具。本次报告在学校师生与Huang Yi教授热烈的交流讨论中圆满结束。
图:Huang Yi教授报告现场照