20世纪地面气温的线性动力学模式分析

应用贝叶斯线性动态模式分解方法，分离出观测到的地表气温场中气候变化的稳健模式。这种分解可以找到以其自身时间尺度为特征的最佳内部模式数，这些模式通过特定的先验概率选择进入成本函数。强制气候响应，以及从最先进的气候模型模拟中估计的时间依赖性，也被纳入了当前的LDM分解中，并表明从贝叶斯的角度提高了其最佳性。在强制信号的基础上，分解确定了内部气候变化的五个不同的LDM。前三个模式表现出多年代尺度，而其余两个模式则归因于与厄尔尼诺-南方涛动相关的年际-年代际变化；所有这些模式都产生了长期气候信号，即气候模型模拟中所谓的全球体育场离波。其中一个多年LDM与大西洋多年振荡有关。剩下的两种慢模式具有长期的时间尺度和模式，与强制信号模式表现出区域到全球的相似性。这些模式具有全球范围，并对南太平洋的SAT可变性作出了重大贡献。结合快速LDM的低频调制，它们解释了与年代际太平洋振荡相关的绝大多数变化。长期气候模式的全球遥相关性及其在形成强迫气候响应中可能发挥的关键作用是本分析带来的两个关键动力学问题。