近日，物理海洋教育部重点实验室在Geophysical Research Letters发表题为 “Future Slower Reduction of Anthropogenic Aerosols Enhances Extratropical Ocean Surface Warming Trends”（《未来人为气溶胶缓慢减少加剧热带外海表增暖趋势》）的最新研究成果，指出未来北半球人为气溶胶减排速率放缓会导致副极地北大西洋、南印度洋以及南大洋海表加速增暖。该成果由实验室在读博士研究生顾娉婷为第一作者，实验室甘波澜教授为通讯作者的科研团队合作完成。

　　温室气体（GHG）和人为气溶胶（AA）是影响全球表面温度趋势的两类主要外强迫。与持续增加的GHG不同，AA经历了非单调的排放历程。过去数十年由于清洁空气政策的实施，北半球温带地区（欧洲、北美）的AA排放量急剧下降。然而在未来高排放情景下，这种AA快速减排趋势将显著减缓（图1）。随着AA在总体人为强迫中占比降低，通常认为其对全球变暖影响较小。本研究使用多套初始扰动大样本集合模式，发现未来北半球AA减排速率放缓会显著加速副极地北大西洋、南印度洋以及南大洋海表升温速率，其影响在部分海域与GHG效应相当（图2），突显了AA在海洋增暖中的重要作用。

图1：1950-2080年北半球、欧洲、北美区域平均的人为气溶胶光学厚度演变

图2：（a-b）RCP8.5情景下GHG与AA驱动的全球表面温度趋势的显现时间尺度（ET）变化；ET减小表明外部强迫贡献增大。（c-d）RCP8.5情景下GHG与AA驱动的全球表面温度趋势百分比变化

　　未来北半球温带AA减排速率放缓通过辐射效应使北半球中高纬度呈现相对冷却趋势。在北美附近，这种冷却效应会导致副极地北大西洋上空降水负异常以及海表盐度正异常，进而增强海洋垂向对流混合。上述过程会加强北大西洋经向翻转环流（AMOC），推动更多表层暖水向极地输送，从而加速副极地北大西洋海表增暖，在一定程度上补偿了由GHG效应导致的“暖洞”（warming hole）。此外，北半球AA减排放缓产生的冷却效应引发“北冷南暖”的半球间能量不对称，使北半球哈德莱环流南移跨越赤道以补偿半球间的能量失衡。伴随正压大气环流调整，南半球西风带向极移动，并进一步诱发低云正反馈以及海洋动力调整等一系列海气耦合反馈过程，加速南印度洋及南大洋海表增暖。

　　研究成果揭示了在GHG长期增暖效应之外，AA对全球变暖进程的重要影响，强调了维持全球持续且高效的气溶胶减排政策对于减缓极端海洋增暖风险的重要性。此外，未来积极探索GHG与AA的协同减排策略，对于实现碳中和与清洁空气的共同发展目标具有重要意义。

引用： GU P. -T., B. -L, Gan*, W. -J. Cai, H. Wang, and L. -X. Wu, 2024: Future Slower Reduction of Anthropogenic Aerosols Enhances Extratropical Ocean Surface Warming Trends. Geophysical Research Letters, 51, e2023GL107772, https://doi.org/10.1029/2023GL107772.