古气候数据同化重建概念模型及重建古气候状态常用的替代指标 (IMAGE)
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（A）从随机模拟的气候模式集合Xb开始, 利用指标系统模型H, 开展模型正演估计, 将古气候状态(如海水表面温度SST)映射到古气候替代指标(如 δ18O)的观测值空间, 得到预测的替代指标值Ye. 替代指标的观测值 (Yo) 与预测值Ye之间的差异Yo–Ye, 则为气候模式集合学习到的新知识 (新息, innovation). 集合卡尔曼滤波平台将利用新息, 以期更新气候状态Xa. 这一计算周期往往需要重复多次, 来获得最终同化的结果. 同化结果 (后验Xa) 往往介于模式集合 (先验Xb) 和观测值 (Yo) 之间, 且误差更小. （B）常用替代指标类型及其来源包括: 生物壳体δ18O、 δ11B、 Mg/Ca、Δ47; 海底沉积物CaCO3质量分数、Δ47、δ13Corg; 冰芯δ18O、δ2H; 古菌生物标志化合物TEX86、UK′37; 植物叶片气孔密度指数、树轮宽度、叶蜡δ2H; 土壤MBT′5Me。 图中橙色边框代表的是古温度替代指标, 绿色边框代表pCO2替代指标, 蓝色边框代表降水量替代指标.
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©《中国科学》杂志社
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