SROCC:海洋熱含量變化評估
發(fā)布時間:2021-03-24 12:06
工業(yè)革命以來,大氣中溫室氣體不斷增加,驅動了全球變暖。IPCC第五次評估報告(AR5)指出,人類排放的溫室氣體導致的地球系統(tǒng)能量增加中90%以上都被海洋吸收,使得海洋增暖,海洋熱含量增加。IPCC最新發(fā)布的《氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報告》(SROCC)發(fā)現(xiàn):自1970年以來,幾乎確定海洋上層2000 m在持續(xù)增暖。1993—2017年間的增暖速率至少為1969—1993年的2倍,體現(xiàn)出顯著的變暖增強趨勢。此外,在20世紀90年代以后,2000m以下的深海也已觀測到了變暖信號,尤其是在南大洋(30°S以南)。在1970—2017年間,南大洋上層2000 m儲存了全球海洋約35%~43%的熱量,在2005—2017年期間增加到45%~62%。基于耦合氣候模型預估,幾乎可確定海洋將在21世紀持續(xù)增暖,2018—2100年間海洋熱含量上升幅度可能是1970—2017年間的5~7倍(RCP8.5情景)或2~4倍(RCP2.6情景)。變暖導致的熱膨脹效應貢獻了1993年以來全球海平面上升的約43%。
【文章來源】:氣候變化研究進展. 2020,16(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
海洋與冰凍圈中的主要組成部分及其在地球系統(tǒng)中的角色[9]
圖1 海洋與冰凍圈中的主要組成部分及其在地球系統(tǒng)中的角色[9]此外,數(shù)據(jù)處理方法和技術的進步也使得海洋數(shù)據(jù)質量有了較大的提升,特別是對船載拋棄式探溫儀(XBT)系統(tǒng)性偏差的處理以及空間插值技術的革新。在IPCC AR4及之前的IPCC報告中并未考慮XBT偏差,導致其熱含量評估均有系統(tǒng)性誤差。在IPCC AR5中列出的5個海洋上層700 m熱含量估算均考慮了XBT偏差,但多種方法差異較大。IPCC AR5后,國際上就如何訂正傳統(tǒng)XBT觀測數(shù)據(jù)中的系統(tǒng)性偏差達成了一致,使得1966—2001年間的海洋數(shù)據(jù)質量有了極大的提高[13]。新的研究表明傳統(tǒng)的空間插值方案存在系統(tǒng)性偏差,因此IPCC AR5中給出的幾個海洋熱含量估計低估了1970年以來的海洋變暖速率[14-15]。這些是SROCC中海洋熱含量相關進展的基礎[1,16-18]。
圖3為自1955年以來全球海洋上層2000 m熱含量時間序列,包括觀測和CMIP5模式的模擬結果。自1955年以來,海洋顯示出非常穩(wěn)定的變暖趨勢。SROCC根據(jù)多套數(shù)據(jù)(表1)聯(lián)合評估,在1970—2017年期間,海洋上層700 m熱含量線性趨勢為(4.35±0.80)ZJ/a(1 ZJ=1021 J),700~2000 m趨勢為(2.25±0.64)ZJ/a。多個數(shù)據(jù)顯示出非常強的一致性。據(jù)此,SROCC指出,至少有99%的概率可以確定:海洋上層2000 m自1970年以來已經(jīng)變暖。這提高了IPCC AR5中關于海洋熱含量上升的評估信度(其僅對0~700 m變暖信度為99%)。在考慮了上述觀測數(shù)據(jù)和技術進步后,SROCC對比了新的海洋熱含量與IPCC AR5在同一時段(1971—2010年)的結果,SROCC結果顯示出更強和更一致的變化:1971—2010年間新的0~2000 m熱含量線性趨勢為(5.8±1.0)ZJ/a[22]、(6.0±0.8)ZJ/a[23]、(6.3±1.8)ZJ/a[24]。這分別相當于對地球表面的加熱速率0.36 W/m2,0.38 W/m2、0.39 W/m2。而IPCC AR5給出的1971—2010年期間的5個獨立的海洋熱含量估計趨勢為0.24~0.36W/m2。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2018 Continues Record Global Ocean Warming[J]. Lijing CHENG,Jiang ZHU,John ABRAHAM,Kevin E.TRENBERTH,John T.FASULLO,Bin ZHANG,Fujiang YU,Liying WAN,Xingrong CHEN,Xiangzhou SONG. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(03)
本文編號:3097692
【文章來源】:氣候變化研究進展. 2020,16(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
海洋與冰凍圈中的主要組成部分及其在地球系統(tǒng)中的角色[9]
圖1 海洋與冰凍圈中的主要組成部分及其在地球系統(tǒng)中的角色[9]此外,數(shù)據(jù)處理方法和技術的進步也使得海洋數(shù)據(jù)質量有了較大的提升,特別是對船載拋棄式探溫儀(XBT)系統(tǒng)性偏差的處理以及空間插值技術的革新。在IPCC AR4及之前的IPCC報告中并未考慮XBT偏差,導致其熱含量評估均有系統(tǒng)性誤差。在IPCC AR5中列出的5個海洋上層700 m熱含量估算均考慮了XBT偏差,但多種方法差異較大。IPCC AR5后,國際上就如何訂正傳統(tǒng)XBT觀測數(shù)據(jù)中的系統(tǒng)性偏差達成了一致,使得1966—2001年間的海洋數(shù)據(jù)質量有了極大的提高[13]。新的研究表明傳統(tǒng)的空間插值方案存在系統(tǒng)性偏差,因此IPCC AR5中給出的幾個海洋熱含量估計低估了1970年以來的海洋變暖速率[14-15]。這些是SROCC中海洋熱含量相關進展的基礎[1,16-18]。
圖3為自1955年以來全球海洋上層2000 m熱含量時間序列,包括觀測和CMIP5模式的模擬結果。自1955年以來,海洋顯示出非常穩(wěn)定的變暖趨勢。SROCC根據(jù)多套數(shù)據(jù)(表1)聯(lián)合評估,在1970—2017年期間,海洋上層700 m熱含量線性趨勢為(4.35±0.80)ZJ/a(1 ZJ=1021 J),700~2000 m趨勢為(2.25±0.64)ZJ/a。多個數(shù)據(jù)顯示出非常強的一致性。據(jù)此,SROCC指出,至少有99%的概率可以確定:海洋上層2000 m自1970年以來已經(jīng)變暖。這提高了IPCC AR5中關于海洋熱含量上升的評估信度(其僅對0~700 m變暖信度為99%)。在考慮了上述觀測數(shù)據(jù)和技術進步后,SROCC對比了新的海洋熱含量與IPCC AR5在同一時段(1971—2010年)的結果,SROCC結果顯示出更強和更一致的變化:1971—2010年間新的0~2000 m熱含量線性趨勢為(5.8±1.0)ZJ/a[22]、(6.0±0.8)ZJ/a[23]、(6.3±1.8)ZJ/a[24]。這分別相當于對地球表面的加熱速率0.36 W/m2,0.38 W/m2、0.39 W/m2。而IPCC AR5給出的1971—2010年期間的5個獨立的海洋熱含量估計趨勢為0.24~0.36W/m2。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2018 Continues Record Global Ocean Warming[J]. Lijing CHENG,Jiang ZHU,John ABRAHAM,Kevin E.TRENBERTH,John T.FASULLO,Bin ZHANG,Fujiang YU,Liying WAN,Xingrong CHEN,Xiangzhou SONG. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(03)
本文編號:3097692
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