SROCC：海洋热含量变化评估

发布时间：2021-03-24 12:06

　　工业革命以来,大气中温室气体不断增加,驱动了全球变暖。IPCC第五次评估报告（AR5）指出,人类排放的温室气体导致的地球系统能量增加中90%以上都被海洋吸收,使得海洋增暖,海洋热含量增加。IPCC最新发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》（SROCC）发现:自1970年以来,几乎确定海洋上层2000 m在持续增暖。1993—2017年间的增暖速率至少为1969—1993年的2倍,体现出显著的变暖增强趋势。此外,在20世纪90年代以后,2000m以下的深海也已观测到了变暖信号,尤其是在南大洋（30°S以南）。在1970—2017年间,南大洋上层2000 m储存了全球海洋约35%～43%的热量,在2005—2017年期间增加到45%～62%。基于耦合气候模型预估,几乎可确定海洋将在21世纪持续增暖,2018—2100年间海洋热含量上升幅度可能是1970—2017年间的5～7倍（RCP8.5情景）或2～4倍（RCP2.6情景）。变暖导致的热膨胀效应贡献了1993年以来全球海平面上升的约43%。 

【文章来源】：气候变化研究进展. 2020,16(02)北大核心CSCD

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【部分图文】：

海洋与冰冻圈中的主要组成部分及其在地球系统中的角色[9]

图1 海洋与冰冻圈中的主要组成部分及其在地球系统中的角色[9]此外，数据处理方法和技术的进步也使得海洋数据质量有了较大的提升，特别是对船载抛弃式探温仪（XBT）系统性偏差的处理以及空间插值技术的革新。在IPCC AR4及之前的IPCC报告中并未考虑XBT偏差，导致其热含量评估均有系统性误差。在IPCC AR5中列出的5个海洋上层700 m热含量估算均考虑了XBT偏差，但多种方法差异较大。IPCC AR5后，国际上就如何订正传统XBT观测数据中的系统性偏差达成了一致，使得1966—2001年间的海洋数据质量有了极大的提高[13]。新的研究表明传统的空间插值方案存在系统性偏差，因此IPCC AR5中给出的几个海洋热含量估计低估了1970年以来的海洋变暖速率[14-15]。这些是SROCC中海洋热含量相关进展的基础[1,16-18]。

图3为自1955年以来全球海洋上层2000 m热含量时间序列，包括观测和CMIP5模式的模拟结果。自1955年以来，海洋显示出非常稳定的变暖趋势。SROCC根据多套数据（表1）联合评估，在1970—2017年期间，海洋上层700 m热含量线性趋势为(4.35±0.80)ZJ/a(1 ZJ=1021 J),700～2000 m趋势为(2.25±0.64)ZJ/a。多个数据显示出非常强的一致性。据此，SROCC指出，至少有99%的概率可以确定：海洋上层2000 m自1970年以来已经变暖。这提高了IPCC AR5中关于海洋热含量上升的评估信度(其仅对0～700 m变暖信度为99%)。在考虑了上述观测数据和技术进步后，SROCC对比了新的海洋热含量与IPCC AR5在同一时段(1971—2010年)的结果，SROCC结果显示出更强和更一致的变化：1971—2010年间新的0～2000 m热含量线性趋势为(5.8±1.0)ZJ/a[22]、(6.0±0.8)ZJ/a[23]、(6.3±1.8)ZJ/a[24]。这分别相当于对地球表面的加热速率0.36 W/m2,0.38 W/m2、0.39 W/m2。而IPCC AR5给出的1971—2010年期间的5个独立的海洋热含量估计趋势为0.24～0.36W/m2。

【参考文献】：
期刊论文
[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)



本文编号：3097692