气候变化2001： 科学基础

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图25:在不同大气中CO2浓度的稳定水平终值情况下预测的CO2排放量。（a）组代表假定的CO2浓度轨迹（WRE情景）， （b）组和（c）组分别代表用两个快速碳循环模式即Bern-CC和TSAM预测的可能CO2排放量。通过这样的方法，即把模式调试为近似对CO2和气候响应的范围，来获得TSAM模式的范围。这种方法产生出一个关于碳循环响应中不确定性的下边界。而对于Berm-CC模式，其范围是通过将CO2施肥效应行为的不同边界化的假定与异氧呼吸对温度和海洋的翻转时间的响应合并考虑来获得的，由此取得关于碳循环响应中不确定性的上边界。对于每一个模式，上下边界是由阴影区的上下边缘来确定的。相应地，下边界（隐蔽的）由一条底线来表示。[根据图3.13]

F.10 对CO₂浓度稳定廓线响应的未来变化预测

温室气体和气溶胶

　　所有研究的稳定廓线都要求CO₂排放最终下降到低于目前的水平。达到稳定的CO₂浓度水平450至1000ppm的人为CO₂排放速率可以用前述的CO₂廓线推算得到（图25a）。该结果图25b）与第二次评估报告中的结果没有本质的差别；但是，结果的变化幅度比原来的更大，主要应归因于模式中不同假设造成的未来陆地碳吸收存在的变化幅度。CO₂稳定在450，600或1000ppm要求分别在几十年、约1百的或2百年左右之内使全球的人为排放下降到低于1990年的水平，而且在那之后大兴安岭要坚持稳定地降低排放。尽管海洋具有足够的吸收容量可以吸收大气中可预见的人为CO₂排放量的70-80%，但是由于海洋混合速度太慢使得这个过程需要耗费数百年的时间。结果是，尽管排放发生几百年以后，这些排放产生的浓度增量的1/4仍然残存于大气中。为了在2300年以后维持定常的CO₂浓度，就要求那时的排放量降低到可以与碳吸收率相平衡。具备持续千万年的能力的陆地和海洋自然吸收是小量的（<0.2PgC/年）。

气温

海平面

　　总冰川体相当部分的减少是可能的。目前的冰川边缘地区最可能变成无冰。

　　即使气候进入了稳定状态，在未来几千年内冰盖也将继续对气候变化作出响应。另外，目前南极洲和格陵兰的冰盖如果融化，它们所含的淡水量足以使海平面抬升约70米。因此，即使是冰盖中小量的变化也将产生显著的影响。

　　模式预测，如果出现持续几千年的超过3°C的年平均局地变暖，将肯定导致格陵兰冰盖完全融化，并造成海平面抬升7米。对于第11章中用到的所有模式，预测的格陵兰温度一般高出全球平均1.2到3.1°C。对于中等幅度稳定情景那样格陵兰气温增暖5.5°C的情形（见图26），1000年后格陵兰冰盖可能将造成海平面抬升3米。当气温增暖8°C时，海平面抬升达6米，伴随着冰盖大量地消失。如果气温升高幅度较小，冰盖融化将变得相当缓慢（见图27）。

　　目前的冰动力模式预测，在未来一千年内，即使冰架出现显著变化，西南极冰盖（WAIS）对海平面上升的贡献将不超过3毫米/年。这些结果强烈依赖于模式对气候变化情景、冰动力和其他因子的假定。如果不考虑内在的冰动力不稳定性的可能性，表层融化将影响到南极冰盖的长期变率。如果变暖超过10°C，简单径流模式预计在冰盖表面净质量损失带将发展。一旦WAIS易于出现边缘融化和开始消退，它就不可能回撤到更高的地面上，因此将导致WAIS出现不可逆的瓦解。这种瓦解过程将至少需要几千年时间。由表面融化引起东南极冰盖彻底瓦解的临界值估计超过20°C的增暖，该情形在过去至少1500万年内未曾发生过，而且也远远超出了当前考虑的任何一种气候变化情景的预测结果。

图26: 简单模式的结果：当CO2浓度沿WRE廓线达到稳定时（见第9章的9.3.3节）预测的全球平均气温的变化。为了比较，在SAR中基于S廓线的结果也用绿色标出（S1000未给出）。结果是由一个与7个大气海洋环流模式校准的简单气候模式平均产生的。基线情景是A1B情景，它只对于2100年前来说是说是明确的。2100年以后，除CO2以外的其他温室气体的排放被假定为维持A1B中2100年的值。根据CO2浓度的稳定水平，图中对各种预测作了标识。2100年以后的断线表明在简单模式对于2100年以后的结果中不确定性增加。黑点代表CO2出现稳定水平的时间，对于WRE1000廓线而言，稳定水平年份是2375年。[根据图9.16]

图27:在同等的海平面高度变化情况中格陵兰冰盖的响应，这些响应是对于在第3个千年期间的三种气候变暖情景而出现的。曲线标识指的是公元3000年之前格陵兰年平均气温的增温量，这是一个两维气候和海洋模式的预测结果，该模式考虑了温室气体浓度在公元2130年之前的上升和之后维持定常的强迫。注意，对于第11章中使用的模式，预测的格陵兰温度一般比全球平均温度要高出1.2到1.3倍。[根据图11.16]