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

TS.5.1 认识近期的气候变化

对气候系统的认识加上模式模拟确认了温室气体浓度过去发生的变化将导致一个已持续的变暖(见框TS.9的定义)以及未来气候变化。新的试验模式的结果可更好地估测大气变量中持续变化,由于气候系统的响应时间长,尤其是海洋,因此这种变化可能后显现出来。在这些试验中所有强迫因子的浓度保持在稳定水平上。 {10.3, 10.7}

现在能够用IPCC以往对未来气候变化的预估与近期观测结果比较,从而提高了短期预估以及对未来几十年持续的气候变化的自然背景认识的信度。第一次评估和第二次评估中对1990至2005年的预估表明全球平均温度每十年分别上升约0.3°C和0.15°C[10]。两者之间的差异主要在于在SAR包括了气溶胶的冷却效应,而第一次评估报告中没有这方面的量化基础。第三次评估报告中的预估与第二次评估报告中的类似。如图TS.26所示,这些结论与每十年约0.2°C的观测值相当,这为此类短期预估提供了宽泛的信度。其中某些变暖是这些早期评估之前的温室气体浓度变化持续的效应。{1.2, 3.2}

全球平均变暖: 与观测比较的模式预估

图TS.26

图TS.26. 与观测到的变暖比较的全球平均变暖模式预估。如图TS.6所示,观测到的温度距平用年(黑点)和十年(黑线)均值表示。绿色和红紫色实线以及阴影区分别表示IPCC第一次评估报告(FAR)和第二次报告(SAR)中的预估趋势和区间,垂直蓝柱表示TAR的预估区间。对这些预估作了调整以便从1990观测到的年代际均值开始。本报告图TS.32中的SRES B1, A1B和A2情景2000至2025年的多模式平均预估分别以蓝色、绿色和红色曲线表示,右轴表示不确定性区间。澄色曲线表示模式变暖预估,如果温室气体和气溶胶浓度稳定在2000年的水平上,即持续的变暖。{图 1.1 and 10.4}

由于2000年大气成分持续的气候变化(见框TS.9)对应的是在未来二十年每十年约0.1°C的变暖趋势,如果火山强迫或者太阳强迫没有大的变化。如果排放降至SRES标志情景的范围,预计变暖幅度约为两倍(每十年0.2°C)。该结论对SRES标志情景的选择不敏感,所有情景均未考虑各种气候倡议的影响。到2050年,预计变暖的幅度显示选择何种SRES情景的敏感性有限(与1980–1999相比1.3°C到1.7°C),约有四分之一情景是根据持续的气候变化,如果所有辐射强迫因子稳定在目前的水平上。{10.3, 10.5, 10.7}

预计海平面今后几十年继续上升。在AOGCM集合中的SRESA1B情景下预估在2000到2020期间的热膨胀率预估为1.3±0.7mmyr–1,这与A2或者B1情景的没有显著的差异。这些预估热膨胀比率未超出1993至2003年的热膨胀率:1.6±0.6mmyr–1,仍处在观测到的贡献率的不确定性区间内。由稳定在2000年大气成分的持续热膨胀与总热膨胀(即2000年以后的热膨胀与2000年前后发生的热膨胀相比)的比率高于全球平均地表温度的相应比率。{10.6, 10.7}

框TS.9: 气候变化的持续性

如果温室气体和气溶胶浓度在一个变化时段之后固定下来,那么气候系统将由于海洋和冰盖的热惯性及其长时间尺度的调节作用而继续做出响应。这里的“持续的变暖”定义为全球平均温度在大气成分及其辐射强迫保持不变之后进一步的变化。持续的变化还涉及到气候系统的其它方面,尤其是海平面。注意到辐射活跃的物质浓度保持不变则表明正在产生的排放量与自然清除率相当,这对于大多数物质将相当于排放大幅度减少,虽然相应的模式试验却无意图被视为排放情景。{FAQ 1 0.3}

对流层在一个月左右的时间尺度上调节其边界条件的变化。海洋上层响应的时间尺度是七到十年,深海和冰盖的响应时间尺度则为几百年到上千年。当辐射强迫发生变化,大气内部特性会迅速调节。然而,大气与海洋混合层耦合性强,随后,该混合层与深层海层耦合,因此大气变量需要相当长的时间才能达到平衡。在地表气候缓慢发生变化的长时段内,可认为大气处于准平衡状态,而且大部分能量被海洋吸收,因此海洋的热吸收是气候变化的一个关键指标。{1 0.7}

  1. ^  见IPCC第一次评估报告决策者摘要和第二次评估报告技术摘要,图18。