IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007
综合报告

2.2 气候变化的驱动因子

大气中温室气体和气溶胶的浓度、地表覆盖率和太阳辐射的变化改变了气候系统的能量平衡,从而成为气候变化的驱动因子。这些变化影响大气中和地表对辐射的吸收、散射和漫射。由于这些因子导致能量平衡产生正或负的变化用辐射强迫表示[4],辐射强迫用于比较对全球气候产生的变暖或变冷影响。{WGI TS.2}

人类活动导致四种长生命期温室气体的排放:CO2、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和卤烃(一组含氟、氯或溴的气体)。当排放大于清除过程时,大气中温室气体浓度则增加。

自1750年以来,由于人类活动,全球大气CO2、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)浓度已明显增加,目前已经远远超出了根据冰芯记录测定的工业化前几千年中的浓度值。(图2.3)。2005年大气中CO2和CH4的浓度已远远超过了过去650,000年的自然范围。全球CO2浓度的增加主要是由于化石燃料的使用,同时土地利用变化为此做出了另一种显著但较小的贡献。很可能已观测到的CH4浓度的增加主要是由于农业和化石燃料的使用。N2O浓度的增加主要是由于农业。{WGI 2.3,7.3,SPM}

全球大气中CO2浓度已由工业化前时代的约280ppm增加到2005年的379ppm。过去十年的CO2浓度年增长率(1995-2005年平均值:每年1.9ppm)大于自连续和直接的大气观测开始以来(1960-2005年平均值:每年1.4ppm)的浓度值,虽然在增长率中存在年际变率。{WGI 2.3,7.3,SPM; WGIII 1.3}

全球大气CH4浓度值从工业化前时代的约715ppb增至20世纪90年代初的1732ppb,2005年增至1774ppb。自20世纪90年代初以来,增长率已有所下降,这与在此期间甲烷总排放量(人为和自然排放源之和)几乎趋于稳定一致。{WGI 2.3,7.4,SPM}

全球大气中N2O浓度值已从工业化前时代的约270ppb增至2005年的319ppb。{WGI 2.3,7.4,SPM}

主要由于人类活动,许多卤烃(包括氢氟碳化物)从工业化前时代接近零的本底浓度上已呈现增加的趋势。{WGI 2.3,SPM;SROC SPM}

具有很高可信度的是,自1750年以来,人类活动的净影响已成为变暖的原因之一,具有辐射强迫为+1.6 [+0.6 至 +2.4] W/m2(图2.4)。{WGI 2.3,6.5,2.9,SPM}

由于CO2、CH4和N2O的增加,综合辐射强迫为+2.3[+2.1至+2.5] W/m2,在工业化时代,其增加速率很可能是10,000多年中前所未有的(图2.3图2.4)。在1995年到2005年期间,CO2的辐射强迫增加了20%,至少在近200年中,它是其间任何一个十年的最大变化。{WGI 2.3,6.4,SPM}

对气溶胶的人为贡献(主要是硫酸盐、有机碳、黑碳、硝酸盐和沙尘)共同产生变冷效应,其直接辐射强迫总量为-0.5[-0.9至-0.1] W/m2,其间接云反照率强迫为-0.7[-1.8至-0.3] W/m2。气溶胶也对降水产生影响。{WGI 2.4,2.9,7.5,SPM}

相比之下,自1750年以来太阳辐照的变化估计造成了小的辐射强迫,辐射强迫值为+0.12[+0.06至+0.30]W/m2,不足《第三次评估报告》估值的一半。{WGI 2.7,SPM}

从冰芯和现代资料反演的温室气体变化

图2.3

图2.3. 在过去一万年(大图)中和自1750年(嵌入图)以来,大气二氧化碳、甲烷和氧化亚氮浓度的变化。图中所示测量值分别取自冰芯(不同颜色的符号表示不同的研究结果)和大气样本(红线)。相对于1750年的辐射强迫值见大图右侧的纵坐标。{WGI 图SPM.1}

辐射强迫分量

图2.4

图2.4. 相对于1750年,2005年的CO2、CH4、N2O和其它重要成分和机制的全球平均辐射强迫(RF)(最佳估值和5%-95%的不确定性区间),以及强迫的典型地理范围(空间尺度)和经评估的科学认识水平(LOSU)。爆发性火山喷发在随后几年中另外构成了一个变冷期。线性凝结尾迹的范围并不包括航空对云可能造成的其它影响。{WGI 图SPM.2}

  1. ^  辐射强迫用于衡量某个因子改变地球-大气系统中入射和逸出能量平衡的影响程度,辐射强迫是该因子作为潜在气候变化机制的一个重要指数。在本报告中,辐射强迫值是指相对于1750年工业化之前各种条件的变化,用瓦特/每平方米(W/m2)表示。