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

TS.3.3.3 海平面的变化

1961年至2003年期间,全球平均海平面上升的平均速度根据验潮仪资料估计为1.8±0.5毫米/年(参见图TS.18)。为了研究海平面的收支,对所有陆冰的贡献量提供了最佳估值和5%至95%的信度区间。这一时期对海平面上升的平均热膨胀贡献为0.42±0.12毫米/年,十年变化显著,同时冰川、冰帽和冰盖的贡献估计为0.7±0.5毫米/年(参见表TS.3)。这些与气候有关的约过去四十年的估测贡献之和达1.1±0.5毫米/年,少于根据验潮仪观测的最佳估测值(与第三次评估报告中 提到的差异相似)。因此,1961年至2003年期间的海平面收支没有令人满意地实现平衡。{4.8, 5.5}

全球平均海平面

图TS.18

图TS.18. 全球平均海平面的年平均值,根据自1870年以来重建的海平面场(红色)、自1950年以来的验潮仪测量结果(兰色)和自1992年以来的卫星测高结果(黑色)。单位是毫米(mm),相对于1961年至1990年时段的平均值。误差柱在90%的信度区间内。{图5.13}

表TS.3. 对海平面上升的贡献,根据观测资料(左栏),与本评估所用模式相比(右栏;详情参见第9.5节和附件10.A)。介绍的值是针对1993年至2003年和过去四十年,包括观测总量。{摘自表5.3表9.2}

海平面上升的根源 海平面上升(毫米/年) 
1961–2003 1993–2003 
观测的 模拟的 观测的 模拟的 
热膨胀 0.42 ± 0.12 0.5 ± 0.2 1.6 ± 0.5 1.5 ± 0.7 
冰川和冰帽 0.50 ± 0.18 0.5 ± 0.2 0.77 ± 0.22 0.7 ± 0.3 
格陵兰冰盖 0.05 ± 0.12a 0.21 ± 0.07a 
南极冰盖  0.14 ± 0.41a 0.21 ± 0.35a 
对海平面上升的个别 气候贡献之和 1.1 ± 0.5 1.2 ± 0.5 2.8 ± 0.7 2.6 ± 0.8 
海平面上升观测总量 1.8 ± 0.5 (验潮仪)   3.1 ± 0.7 (卫星测高仪)   
   
差(观测总量减去观测到的气候贡献率之和)差(观测总量减去观测到的气候贡献率之和) 0.7 ± 0.7   0.3 ± 1.0   

注:

a 根据观测资料而规定的(参见第9.5节)

通过TOPEX/Poseidon卫星高度仪于1993年至2003年期间测量的海平面上升全球平均速度为3.1±0.7毫米/年。该观测到的近期速度接近估测总量2.8±0.7毫米/年,即热膨胀(1.6±0.5毫米/年)和陆冰变化(1.2±0.4毫米/年)产生的与气候有关的贡献量。因此,对最近这个时期收支的认识已有显著提高,其中气候的贡献构成海平面收支(在已知误差内是闭合的)的主要因素。1993年至2003年的速度比1961年至2003年的速度更快是否是反映了年代际变率或是更长期趋势的增加,这一点尚不清楚。验潮仪记录显示与1993年至2003年期间观测到的相类似的较快上升速度自1950年以来在其它十年时期曾有发生。{5.59.5}

根据验潮仪资料和地质资料,19世纪中叶到20世纪中叶之间海平面上升速度有所加快这点具有高信度。最近利用最佳的现有潮位记录对追溯至1870年的海平面变化进行了重建,提供了高的信度:海平面在1870年至2000年期间有所加速上升。地质观测资料表明在以往2000年期间,海平面变化很小,平均速度的幅度在0.0至0.2毫米/年之间。利用来自考古的代用海平面资料,这在地中海地区已充分建立,表明从大约公元1世纪到公元1900年期间的海平面涛动没有超过±0.25米。现有证据表明现代海平面上升的启动开始于19世纪中叶到20世纪中叶之间这一时段时期。{5.5}

自1993年以来获取的准确卫星测量资料现提供了明确的证据证明海平面变化的区域变率。在该时段部分区域的上升速度比全球均值高出几倍。同时其它区域的海平面正在下降。自1992年以来最大的海平面上升发生在太平洋西部和印度洋东部(参见图TS.19)。几乎整个大西洋在过去十年都呈现海平面上升,而太平洋东部海平面和印度洋西部海平面是在下降。这些区域海平面上升的时空变迁部分受到耦合海洋大气变率形势的影响,包括ENSO和NAO。自1992年以来所观测到的海平面变化形势与根据海洋温度变化所计算的热膨胀是相类似的,但是与过去50年的热膨胀形势不同,显示了区域年代际变率的重要性。{5.5}

海平面变化形势

图TS.19

图TS.19. (上)1950年至2000年Kwajalein的月平均海平面(mm)曲线(8°44' N,167°44' E)。所观测的海平面(验潮仪观测值)为兰色,重建的海平面为红色,卫星测高记录为绿色。年度信号和半年度信号已从每个时间序列中排除,并且验潮仪资料作了平滑处理。(下)1993年至2003年期间平均海平面的短期线性趋势的地理分布(mm yr-1)基于TOPEX/Poseidon卫星测高资料。{图5.15图 5.18}

观测资料表明自1975年以来极端高潮位有所增加,且遍布世界许多地点。更长的记录在空间上较有限,在时间上采样不足,因此,无法对整个20世纪作出全球分析。在许多地方,极端值的长期变化与平均海平面的变化相类似。在其它地方,大气条件的变化诸如风暴性质在确定长期趋势方面更为重要。高潮位极端值年际变率与区域平均海平面呈正相关关系,与区域气候指数诸如太平洋ENSO和大西洋NAO也是正相关的关系。{5.5}