We use online data assimilation to combine information from a linear inverse model of coupled atmosphere‐ocean dynamics with proxy records to create a new annual‐resolution reconstruction of atmosphere and ocean fields over the last millennium. Instrumental validation of reconstructed sea‐surface temperature and 0–700 m ocean heat content shows broad regions of positive spatial correlations, and high correlations (∼0.6–0.9) for global averages and indices of large‐scale modes of atmospheric variability. Compared to previous reconstructions, the online reconstructions show global and hemispheric averages with little‐to‐no millennial‐scale trend and global‐mean temperatures ∼0.25–0.5 K cooler during early periods (1000–1400 C.E.). The spatial anomaly differences of average temperature between an early (1000–1250 C.E.) and later (1400–1700 C.E.) period show warm anomalies over high‐latitude Europe and cool tropical conditions in partial agreement with previous assessments. The addition of online data assimilation, which provides dynamical memory to climate proxy information, is shown to be crucial for adequately characterizing decadal‐to‐centennial‐scale variability of 0–700 m ocean heat content. Furthermore, the climate forecasts provide model‐based physical constraints for atmosphere–ocean interaction, which become increasingly important during early periods when less proxy information is available for assimilation.

中文翻译：

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使用在线数据同化对最近一千年的大气-海洋耦合进行重建

我们使用在线数据同化将来自耦合的大气-海洋动力学的线性逆模型的信息与代理记录相结合，以在过去的千年中创建一种新的年度分辨率的大气和海洋领域的重建方法。对重建的海表温度和0-700 m海洋热含量的仪器验证显示，宽范围的区域具有正的空间相关性，而全球平均值和大规模大气变化模式的指数则具有较高的相关性（约0.6-0.9）。与以前的重建相比，在线重建显示的是全球和半球的平均数，几乎没有千年尺度的趋势，而在早期（1000-1400 CE），全球平均温度则低约0.25-0.5K。早期（1000-1250 CE）和后期（1400-1700 CE）之间平均温度的空间异常差异 ）时期显示出高纬度欧洲的暖异常和凉爽的热带气候，与先前的评估部分吻合。在线数据同化可以为气候代理信息提供动态记忆，这对于充分表征0-700 m海洋热量含量的年代际至百年尺度的变化至关重要。此外，气候预报为大气-海洋相互作用提供了基于模型的物理约束，这在早期可用的替代代理信息较少时就变得越来越重要。对充分表征0-700 m海洋热量含量的年代际到百年尺度的变化至关重要。此外，气候预报为大气-海洋相互作用提供了基于模型的物理约束，这在早期可用的替代代理信息较少时就变得越来越重要。对充分表征0-700 m海洋热量含量的年代际到百年尺度的变化至关重要。此外，气候预报为大气-海洋相互作用提供了基于模型的物理约束，这在早期可用的替代代理信息较少时就变得越来越重要。