日本的中央大学与千叶大学、东京大学组成的研究团队,研发出了可在计算机上模拟再现地球上的水在海洋与大气间循环的新型气候模型。该模型有望应用于气候变化预测等领域。
研究团队开发出了将覆盖地球的大气与海洋作为整体进行预测的气候模型“MIROC6-iso”。首次在日本实现了将水循环过程纳入大气与海洋运动联动模型的全新气候模型。
图1 大气、陆地及海洋中稳定水同位素(H218O、HDO)循环过程的示意图(供图:中央大学)
地球上,海洋和陆地中的水蒸发后在大气中形成云,再以雨的形式降落到地面。水在大气、海洋及陆地之间循环。水中还包含质量较重的水分子——“水同位素”。通过研究水同位素,可以分析其循环路径。
此次新模型的开发,得益于东京大学芳村教授团队模拟再现水同位素运动规律的相关研究成果。这一研究将欧洲中期天气预报中心(ECMWF)开发的用于分析20世纪中期以来大气变化的数据集“ERA5”与考虑了水同位素运动的气候模型相结合,分析了ERA5再现的风如何影响水同位素的情况。
研究团队通过8种气候模型探索了水同位素的分布。结果发现,对于单一模型难以在全球范围内捕捉的水同位素的分布,多个模型的平均值与地面及卫星观测数据高度吻合。
虽然此前曾尝试比较多个气候模型,但都是在风场和降雨再现等状态存在差异的情况下进行比较,加之分辨率存在差异,始终无法实现精准比较。此次研究确立了一种与实际观测结果更为一致的机制。
原文:《日本经济新闻》电子版、2026年4月22日
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Journal of Advances in Modeling Earth Systems
论文:Improved response of δ18Osw in the Pacific Ocean to atmosphere-ocean interaction and ENSO using the isotope-enabled Fully Coupled Model MIROC6-iso
DOI:10.1029/2025MS005082

