IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007
第一工作组的报告 - 自然科学基础

TS.3.1.3 水分循环变化:水汽、云、降 水和热带风暴

对流层水汽增加(图TS.8)。自1976年以来,陆地和海洋表面的比湿普遍增加,这与温度偏高具有密切联系。自1988年到2004年,全球海洋上空整层水汽以每十年1.2± 0.3%(95%信度)的速度增长。观测到的区域变化在分布型态和数量方面与海表温度的变化及水汽混合比中相对湿度几乎定常增加相一致。额外的大气水汽表明降水可用水汽增加。{3.4}

大气水汽

图TS.8.

图TS.8.(a) 1988-2004年可降水(整层水汽)的线性趋势(%/10年)。(b)全球海洋区域平均的距平时间序列及相应的线性趋势,距平相对于给定时段的值。(c)全球平均(80°N到80°S)的对流层上层水汽辐射与卫星亮温距平(°C)的月平均时间序列,距平相对于1982至2004年的平均值,虚线表示亮温的线性趋势(单位:°C/10年)。{3.4, 图3.203.21}

对流层上层水汽也在增加。由于仪器测量的局限性,很难评估对流层上层水汽的长期变化,而对流层上层的辐射是很重要的。不过,现有的资料证实近20年来全球对流层上层的比湿增加(图TS.8)。这些观测结果和观测到的温度升高相一致,这是自TAR以来的一个重要进展。{3.4}

云量变化受ENSO控制。陆地上DTR大范围下降(但并不是到处都是如此)与云量的增加相符合。地表观测的海洋上空总云量和低云云量的变化与卫星观测到的不一致。不过,从20世纪80年代到90年代,大气顶的辐射变化(可能部分与ENSO现象有关)似乎和热带地区上层云量的减少有关,这与能量收支和观测到的海洋热容量变化相一致。{3.4}

全球变暖的范围并不具有全球性,而且1990年以后不再继续。据报道,从1970年到1990年入射地球表面的太阳辐射减少,这种减少存在城市间的差异。而且,大约自1990年起入射地球表面的太阳辐射增加。由人类活动造成的气溶胶增加降低区域的空气质量和到达地球表面的太阳辐射总量。在一些地方,比如东欧,近来观测到太阳辐射变化和空气质量改善相联系的反效应。{3.4}

已在许多大的地区观测到降水量在1900至2005年间存在长期趋势(图TS.9)。在南北美东部、欧洲北部、亚洲北部和中部已观测到降水量显著增加,在萨赫勒、地中海、非洲南部和亚洲南部部分地区已观测到降水量减少。降水的时空变化很大。在其它大的区域尚未观测到长期趋势[5]。{3.3}

全球平均降水

图TS.9

图TS.9. 1901至2005年间(上图,单位:%/100年)和1979至2005年间(中图,单位:%/10年)陆地上年降水量的线性趋势分布。灰色区域表示尚无足够多的数据计算出可信的趋势。(下图)1900至2005年全球陆地年降水量距平的时间序列。距平变化相对于1961至1990年的平均值。平滑曲线表示不同数据集的年代际变化(见附录 3.A)。{3.3, 图3.12 和3.13}

观测到强降水事件大体上增加。大约自1950年以来,许多陆地上的强降水事件(例如:高于95个百分点)发生次数可能增加,甚至在那些总降水量减少的区域也是如此。据报道,极弱降水事件也在增加(50年1次),但是仅有少数地区有足够的资料来评估这种趋势的可信性(见图TS.10)。{3.8}

年降水量的变化趋势

图TS.10

图TS.10. (上)观测的1951至2003年湿天(比如:等于或大于95个百分点)对年总降水量贡献的趋势(单位:%/10年)。白色陆地区域表示尚无足够的数据来估算趋势;(下)全球(上图显示的有资料记录区域)年均湿天距平(相对于1961–1990年,单位:%)时间序列。湿天定义为相对基准时段平均值(22.5%)的百分数变化。平滑的橙色曲线表示年代际变化。(见附录3.A)。{图3.39}

观测证据表明,大约自1970年以来,北大西洋的强热带气旋活动增加,这与热带海表温度上升相关。在其他一些资料质量备受关注的区域,也有迹象表明强热带气旋活动在增加。多年代际变率的存在,以及1970年左右常规卫星观测问世之前的热带气旋记录的资料质量,使得对热带气旋活动长期变化趋势的检测复杂化。每年的热带气旋个数并没有明显的变化趋势。对热带气旋潜在破坏力的估算表明,20世纪70年代中期以来热带气旋的生命史变长,强度增加,具有上升趋势。SST是影响热带气旋发展的一个重要变量,它的变化也具有很明显的趋势(见图TS.11)。ENSO以及年代际变率导致热带气旋总数发生变化,也致使热带风暴数量和风暴路径重新分配。1995至2005年期间,北大西洋飓风数有9年高于平均状况(基于1981–2000年)。{3.8}

年均海表温度距平

图TS.11

图TS.11 1.大西洋飓风形成区里的热带大西洋(10°N–20°N)年均海表温度距平变化(单位:°C)。所有变化相对于1961至1990年的均值。{图3.33}

自20世纪70年代以来,在更大范围地区,尤其是在热带和副热带地区,观测到了强度更强、持续时间更长的干旱。虽然有很多种不同的方法来衡量干旱,但是不少研究仍采用降水和温度的变化来表示[6]。由温度升高和陆地降水减少造成的变干增加,促成了干旱的这些变化。{3.3}

  1. ^  被评估的地区是指在《第三次评估报告(TAR)》“区域观测”以及本报告第二章所涉及的地区。
  2. ^  本报告中,将组合帕默尔干旱指数(PDSI)的降水和温度作为衡量干旱的一种方法。PDSI不包括如风速、太阳辐射、云量和水汽等物理量,但能很好地单独衡量降水。