常问的问题6.2 : 与地球历史上的早期变化相比, 当前的

常问的问题6.2

与地球历史上的早期变化相比, 当前的气候变化异常吗？

气候在整个地球历史中和所有时间尺度上一直在变化。当前的气候变化在某些方面并非异常，但在另外一些方面则属异常。与过去50多万年相比，大气中CO2的浓度现已经达到创记录的高值，并且还在以异常快的速度继续这种趋势。与至少过去五百年、甚至可能超过一千年相比，目前的全球温度是偏暖的。如果这种变暖持续下去，所引起的本世纪气候变化，用地质术语来说将是极端异常的。当前气候变化的另一个异常方面是它的成因：过去的气候变化源于自然原因(参见FAQ6.1)，而过去50年的大部分变暖是因人类活动所致。

在对当前的气候变化和早期的自然变化进行比较时，必须区分三点不同。首先，必须明确是在对哪些变量进行比较：是温室气体浓度，或者温度(或者其它气候参数)，是它们的绝对值，还是其变化速率？其次，切勿把局地变化同全球变化相混淆。局地气候变化通常比全球气候变化大得多，因为局地因子(如海洋或大气环流的变化)能够把热量和水汽从一个地点转移输送到另一个地点，局地反馈会产生影响(如海冰反馈)。相比之下，全球平均温度的较大变化需要某种全球强迫(如温室气体浓度的改变或太阳活动)。第三，必须区分时间尺度。与一百年的时间尺度相比，几百万年的气候变化可能要大得多，并且有不同的成因(如大陆漂移)。

当前关注气候变化的主要原因是大气二氧化碳(CO2)(和其它一些温室气体)浓度的增加，这种增加在第四纪(过去约两百万年)中是十分罕见的。过去650,000年间的CO2浓度是从南极冰芯准确获知的。在这段时期内，CO2浓度在冷冰川期的低值180 ppm和暖间冰期的高值300ppm之间变化。在过去一个多世纪里，浓度值快速增加而大大超出了这一范围，现在为379ppm(参见第2章)。相比之下，在上一个冰期结束时，CO2浓度约80ppm的上升花费了5000多年的时间。高于当前值的浓度值仅在几百万年以前出现过(参见FAQ 6.1)。

温度是一个比CO2(全球充分混合气体)更难重建的变量，因为它在全球各个地方的意义不尽相同，因此单一的记录(如冰芯)只具有有限的价值。局地温度的变化，即便是短短几十年的变化，都可能达到几摄氏度，这远远大于过去一个世纪中约0.7℃的全球变暖信号。

大尺度(全球或半球)平均分析对于全球变化更有意义，在这种尺度下，大部分局地变化达到平均值，变异较小。有足够覆盖范围的仪器记录仅能追溯约150年。在时间上做进一步追溯，对来自树木年轮、冰芯等代用资料进行汇编使得追溯时间超过一千年，其空间覆盖有所减少(参见第6.5节)。尽管在那些重建结果中存在差异，以及存在明显的不确定性，但所有已发表的重建结果表明，中世纪时期的温度是温暖的，17、18和19世纪降冷到低值，此后迅速变暖。中世纪的温暖水平是无法确定的，但在20世纪中期可能再次达到了这一水平，只是从那时起才有可能超过这一水平。这些结论也得到气候模拟的支持。在二千多年以前，温度变化没有被系统地汇编成大尺度的平均值，但它们也并未提供追溯到全新世(过去近11,600年；参见6.4节)的比当前全球年平均温度偏暖的证据。有强烈的迹象表明，直到约3百万年以前，一直盛行着偏暖的气候，使得全球冰盖大大缩减，海平面更高。因此，目前的变暖从过去几千年的时间范围内看似乎是异常的，但站在更长的时间尺度上看则并非异常，在这种尺度上，构造活动的变化(可能由温室气候浓度自然、缓慢的变化所驱动)变得有关系了(见框6.1)。

一个不同的问题是目前的变暖速率。代用资料中记录的全球气候变化是否较快？过去一百万年间最大的温度变化发生冰川期，在这段时期，全球平均温度从冰期的4℃变化为暖间冰期的7℃(局部变化要大得多，如在大陆冰盖附近)。然而，资料表明冰期结束时的全球变暖是一个渐进的过程，历时近5000年(参见第6.3节)。因此很明显，根据以往的变化，目前全球气候变化的速率要快得多，且十分异常。经常讨论的冰期气候突变(参见第6.3节)绝不是反例，因为这种突变大概是由海洋的热量输送所至，它们不太可能影响到全球的平均温度。

进一步沿时间追溯到冰芯资料以前的时代，沉积物和其它档案资料的时间分辨率分辨不出当前这样快速的变暖。因此，尽管过去发生过较大的气候变化，但没有证据显示这些变化是以比当前气候变暖更快的速率发生的。如果认识到对本世纪变暖的预估约为5°C(范围的上限)，则地球将如其在上一个冰期结束时那样，可能经历相同大小的全球平均增温；没有证据显示过去5000万年时间里的任何全球增温能比得上这一未来可能的全球变化速率。