研究基于过去两百万年（2Ma）以来太平洋经向和纬向的古温度梯度重建记录，综合利用2维大气能量平衡模式和上层海洋box模式，试图模拟大气CO₂浓度和水汽含量、轨道太阳辐射量变化等多个外部因子驱动的西太平洋暖池热含量、太平洋经-纬向温度梯度、及其背后的海洋温跃层环流热传输等演变特征 首先用刘征宇等提出的4-box的海洋箱式模型，将热带太平洋与中纬度海洋分为4个部分，热带太平洋表层部分西侧和东侧两个箱部，温度为T₁和T₂，分别代表西太平洋暖池和东太平洋冷舌的上层50m水体温度；中纬度海域表层为一个箱部，上层50m水体温度为T₃；中纬度海域和赤道的温跃层（50~200m）构成一个箱部，温度为T₄，
模型中的无维度等式如下：
m₁·dT₁/dt=m₁H₁+(1-ε)·q·(T₂-T₁)，
m₂·dT₂/dt=m₂H₂+q·(T₄-T₂)，
m₃·dT₃/dt=m₃H₃+ε·q·(T₂-T₃)+(1-ε)·q·(T₁-T₃)，
m₄·dT₄/dt=q·(T₃-T₄)，
计算出每个箱部对应的温度T后，公式计算出径向和纬向的温度梯度：∆T_meridional=1/2·(T₁+T₂)-T₃，∆T_zonal=T₁-T₂
初步结果表明，∆T_meridional与∆T_zonal在海洋上层水体（50m）的相关系数达到了0.97。经向温度梯度增大，纬向温度梯度也随之增大，暖池热含量增大，温跃层环流圈的强度增强。与刘征宇的基本结论一致，说明热带海洋经-纬向梯度确实通过海洋环流过程紧密联系，通过温跃层环流圈强度变化，经向温度梯度可以显著调控赤道太平洋的纬向温度梯度，而且导致暖池热含量的显著变化
下一步修改Zhuang KL等开发的2维能量平衡模式，模式方程（PDE）为：C(r)·∂T/∂t+A+B·T=∇·(D(r)∇·T)+Q·S(r,t)a(r)，增加大气水汽含量反馈、冰反射率反馈、瞬变加速模拟等功能，先进行300ka以来轨道尺度的瞬变模拟实验，将输出的表层温度数据作为海洋box模式的边界条件进行求解，初步检验海洋和大气温度及其梯度对不同反馈机制的敏感性 最后将海洋box模式与2维能量平衡模式耦合，利用2Ma以来的外部驱动，模拟经向-纬向温度梯度、暖池热含量的演变特征，并与古海洋重建记录对比。预期结果将初步揭示上新世暖期以来百万年尺度的古ENSO瞬变特征和热量分配机制，检验并解释地质重建记录中的气候突变点现象。

古气候;数值模拟