强火山喷发之后，平流层火山气溶胶的辐射效应对全球气候系统会产生强烈的影响。以往的研究强调强火山喷发会造成两到三年的全球地表降温，但是观测结果发现在第一年冬季存在全球变冷停滞现象。近日，大气科学学院博士生邢辰，刘飞教授等依据多模式比较（CMIP5）结果，探讨了火山喷发后第一年冬季全球的地表气温响应，指出了现有模式的缺陷，相关成果发表在Journal of Climate。
研究发现火山喷发后第一年冬季的变冷停滞主要是由厄尔尼诺的热带增暖以及强极涡的欧亚大陆的增温现象组成。大气实验（AMIP）能够模拟这个变冷停滞，但历史实验（Historical）不能，主要是由于厄尔尼诺模拟的缺失。尽管AMIP和历史实验能够再现欧亚大陆的增暖，但是远没有达到观测的强度。这是由于模拟的平流层极涡增强响应非常弱，这表明CMIP5乃至气候预测系统（CFS）模型都低估了平流层的火山效应。
火山实验增加了我们检测气候模型敏感性的自由度。该工作表明我们当前的气候模型在海气耦合，对流层-平流层耦合强度两方面都存在较大问题，为我们改进数值模型提供很好的研究方向，未来的工作将集中在积云参数化以及重力波参数化改进两方面。
图1. 五次热带火山喷发后观测和模拟(黑色-Historical，蓝色-AMIP)的全球平均气温的时间演变。
Xing, C., F. Liu, B. Wang, D. Chen, J. Liu, and B. Liu, 2019: Boreal-winter surface air temperature responses to large tropical volcanic eruptions in CMIP5 models. Journal of Climate, In Press.