耦合模式fgoals-g2中大西洋经向翻转流对3个典型浓度路径的响应

利用2个关于大西洋经向翻转流(atlanticmeridionaloverturningcirculation,amoc)的指数:amoc指数(15°n～65°n、深度为500m以下的amoc的最大值)和amoc扩展指数(15°n～65°n、深度为2000～2500m的amoc的最大值),研究了耦合模式fgoals-g2(grid-pointversion2offlexibleglobalocean-atmosphere-landsystemmodel)中的amoc在cmip5(coupledmodelintercomparisonprojectphase5)的3个典型浓度路径(representationconcentrationpathways,rcp)(rcp2.6、rcp4.5和rcp8.5分别对应于2100年时490、650和1370ppm的co2浓度水平)下的响应问题,发现:在rcp2.6和rcp4.5浓度路径下,2006～2040年时间段内amoc指数和amoc扩展指数都呈现快速下降的趋势,2041～2100年时间段内amoc指数逐渐恢复,amoc扩展指数基本维持不变;在rcp8.5浓度路径下,2006～2100年时间段内amoc指数和amoc扩展指数都表现出快速下降的趋势.通过分析fgoals-g2中北大西洋深水的成因发现:3个典型浓度路径下amoc的长期变化趋势主要受到gin(greenland-iceland-norwegian)海域的深水形成率的调控,而amoc的年代际尺度的变化则主要受到labrador海域深水形成率的控制.同时揭示了:由于北大西洋2000m深度附近的层结稳定性在rcp2.6和rcp4.5下(相比于1980～2005年)提高了30%～40%,使得由amoc指数恢复产生的深水无法继续下沉,从而导致amoc扩展指数没有出现恢复的现象.