地球三极(北极、青藏高原和南极)作为全球气候变化的关键区与敏感区,气候模式对其变暖响应的模拟能力,是检验模式性能、预测冰冻圈演变趋势的重要依据。现有CMIP6模式能否准确表征三极的变暖响应?已有研究多关注单极,但对三极整体及其差异化气候响应的综合评估仍显不足。我院尹志聪教授和硕士生展雪通过聚焦北极放大效应、青藏高原海拔依赖性增温及南极洲西部增温三个关键现象,综合评估了CMIP6模式对地球三极变暖响应的模拟能力。相关成果发表在Advances in Climate Change Research。
研究表明,模式在三极的表现存在显著差异:在北极,77%的模式能够较好再现地表增温趋势、北极放大的强度与空间分布特征,以及其随时间增强的演变过程;而在青藏高原,仅有23%的模式能够有效模拟整体增温及冬季显著的海拔依赖性增温现象;在南极地区,50%的模式在大陆区域表现出中等水平的模拟能力,并能够部分捕捉南半球春季南极洲西部增温趋势的时间演变特征,但普遍低估了其峰值强度。分析发现,仅有4个模式(ACCESS-ESM1-5、GFDL-ESM4、KIOST-ESM、INM-CM5-0)在北极和南极同时表现出较高的模拟能力,1个模式(MPI-ESM1-2-LR)在南极与青藏高原均取得较好表现,而尚无任何模式能够在北极与青藏高原同时达到较高模拟水平,更未能兼顾三极(图1)。研究结果表明未来模式优化不仅需要针对单一极区进行完善,更需加强对三极间联系的表征,以提升模式同时对三极的模拟和预测能力,为全球冰冻圈风险评估和气候适应策略提供更可靠的科学支撑。

图1. CMIP6对北极(a–c)、青藏高原(d–g)和南极(h–k)地表气温趋势模拟的技巧评分及观测与挑选出的高、低技巧模式集合平均对关键现象(北极放大效应、青藏高原海拔依赖性增温和南极洲西部增温)的模拟
论文信息:
Zhan, X., Yin, Z. C., Xu, T. B., 2026. Revisiting the CMIP6 simulations of the most-concerned surface air temperature changes at the Earth's three poles. Advances in Climate Change Research, 17, 499-508. https://doi.org/10.1016/j.accre.2026.02.010.