全球碳循环与中国百年气候变化

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• 责任者：廖宏^c中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室^f研究员 ; 朱懿旦
• 刊名：第四纪研究
• 出版年：2010
• 卷期：30^b3
• 关键词：碳循环 ; 气候效应11^a中国12^a全球20^a二氧化碳 ; 温室效应 ; 温室气体 ; 生态系统 ; 全球变暖
• 页码：445～455
• 索书号：P515.206/633-4
• 图表：^c参56插图
• 分类号：1700
• 文摘期号：2010/11

摘要

文章总结近百年来中国气候变化的特点、人类活动对碳循环的影响以及温室气体气候效应的模式研究结果。近百年来，中国年平均温度呈上升趋势，但温度变化具地区性和季节性特征。近50年观测到的冬季增温最为明显，长江中下游地区夏季地区还出现了降温。人类活动被认为是导致全球变暖的重要原因。大气C0₂浓度从工业化前的约280　ppm增加到了2008年的385.2　ppm。20世纪90年代期间，全球碳源为8.0　GtC/a(1 Gt=10亿吨)，包括化石燃料燃烧产生的碳〔(6.4±0.4） GtC/a〕和土地利用变化产生的碳1.6（0.5～2.7）　GtC/a。同时大气中增加的碳为（3.2±0.1） GtC/a和海洋吸收的碳为（2.2±0.4）GtC/a。碳源比碳汇高出2.6（0.9～4.3）　GtC/a，这部分目前学术界还不能解释的碳汇被称为“碳失汇”。北半球陆地生态系统是寻找“碳失汇”的重要方向。目前多数气候模式能够成功再现全球平均气温在过去百年的实际演变。就全球年平均温度在1880～1999年的变化而言，在自然因子和人为因子的共同强迫作用下，参加IPCC AR4的19个耦合模式集合模拟的变暖趋势为0.67　℃／100 a，非常接近观测的0.53　℃／100 a。多模式集合的结果与观测序列的相关系数可以达到0.87，这种高相关系数主要来自20世纪的变暖趋势。19个耦合模式模拟中国平均气温演变的能力较之模拟全球平均情况要差，与实际观测值之间的相关系数为0.55。这表明对区域尺度的气候变化而言，其情况要比全球平均情况复杂的多，特别是中国地区存在的高浓度气溶胶，能在很大程度上影响中国区域的气候变化。由于气候变化同时受地球系统的自然变率和人为因子的影响，更进一步了解全球碳循环对中国近百年气候变化的影响还依赖于地球气候系统模式对各种自然和人为气候强迫的模拟准确性，特别需要结合观测和模拟减小陆地生态系统碳源汇的不确定性。