量 和 其 它 变 量 (AMS, 2000) 在 边 界 层 的 最 低 10 米 左 右 的 范 围, 以 产 生 机 械 性 湍 流 为 主, 该 层 被 称 之 为 地 表 边 界 层 或 地 表 层 大 气 生 命 期 参 见 生 命 期 归 因 参 见 检 测 与 归 因 自 养 呼 吸

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1 附 件 I 术 语 表 编 辑 : A.P.M. Baede ( 荷 兰 ) 注 : 本 术 语 表 根 据 主 要 作 者 在 本 报 告 中 的 解 释 意 图 对 一 些 具 体 术 语 作 出 了 定 义 红 色 斜 体 字 表 示 该 术 语 已 在 本 术 语 表 中 作 出 定 义 8.2ka 事 件 继 末 次 冰 川 期 变 暖 之 后, 一 次 以 变 冷 为 特 征 的 快 速 气 候 涛 动, 大 约 发 生 在 8.2ka 前 后, 持 续 了 大 约 400 年 这 一 事 件 也 称 之 为 8.2kyr 事 件 气 候 突 变 气 候 系 统 的 非 线 性 可 导 致 气 候 突 变, 有 时 称 之 为 快 速 气 候 变 化 突 发 事 件 或 甚 至 称 之 为 意 外 事 件 突 发 这 个 术 语 通 常 指 这 些 事 件 的 时 间 尺 度 快 于 产 生 强 迫 的 典 型 时 间 尺 度 然 而, 并 非 所 有 的 气 候 突 变 需 要 受 到 外 界 强 迫 已 提 出 的 一 些 可 能 的 突 发 事 件 包 括 温 盐 环 流 的 彻 底 重 建, 冰 川 的 快 速 消 融, 多 年 冻 土 层 的 大 面 积 融 化 或 土 壤 呼 吸 作 用 增 加 导 致 碳 循 环 变 化 加 快 其 它 的 事 件 也 许 确 实 无 法 预 料, 是 某 个 非 线 性 系 统 的 强 烈 快 速 变 化 的 强 迫 作 用 所 引 起 的 活 动 层 多 年 冻 土 层 所 在 地 区 的 地 面 表 层 每 年 会 融 化 和 冻 结 (Van Everdingen,1998) 绝 热 过 程 绝 热 过 程 是 这 样 一 个 过 程, 系 统 既 无 法 获 得 外 部 热 量, 也 不 损 失 内 部 热 量 相 反 的 过 程 称 之 为 导 热 过 程 调 节 时 间 参 见 生 命 期 ; 另 参 见 响 应 时 间 平 流 通 过 流 体 的 运 动 输 送 水 或 空 气 及 其 特 征 ( 如 : 温 度, 化 学 示 踪 物 ) 关 于 平 流 和 对 流 之 间 的 一 般 区 别, 前 者 主 要 是 指 大 气 或 海 洋 水 平 方 向 的 大 规 模 运 动, 而 对 流 主 要 是 指 垂 直 方 向 的 局 地 引 发 的 运 动 气 溶 胶 空 气 中 固 态 或 液 态 颗 粒 物 的 聚 集 体, 通 常 大 小 在 0.01µm 至 10µm 之 间, 能 在 大 气 中 驻 留 至 少 几 个 小 时 气 溶 胶 有 自 然 的 和 人 为 的 两 种 来 源 气 溶 胶 可 以 通 过 几 种 途 径 对 气 候 产 生 影 响 : 通 过 散 射 和 吸 收 辐 射 产 生 直 接 影 响 ; 通 过 在 云 形 成 过 程 中 作 为 云 凝 结 核 或 改 变 云 的 光 学 性 质 和 生 命 期 而 产 生 间 接 影 响 ( 参 见 间 接 气 溶 胶 效 应 ) 造 林 在 历 史 上 没 有 树 林 的 地 区 种 植 新 的 树 林 关 于 森 林 及 相 关 术 语, 如 造 林 再 造 林 和 毁 林, 参 见 IPCC 关 于 土 地 利 用 土 地 利 用 变 化 和 林 业 特 别 报 告 (IPCC,2000) 另 参 见 IPCC 关 于 人 类 活 动 直 接 引 起 的 森 林 和 其 它 植 被 退 化 造 成 的 温 室 气 体 清 单 的 定 义 和 方 法 选 择 的 报 告 (IPCC,2003) 气 团 分 布 广 泛 的 气 块, 其 物 理 特 性 大 致 均 匀, 其 中 (1) 当 空 气 位 于 在 地 球 表 面 的 某 个 特 定 区 域 上 空 时 已 经 形 成 上 述 特 性, 以 及 (2) 在 从 源 地 向 其 它 地 点 输 送 过 程 中 经 历 了 具 体 的 变 化 (AMS, 2000) 反 照 率 太 阳 辐 射 被 某 个 表 面 或 物 体 所 反 射 的 比 率, 常 以 百 分 率 表 示 雪 覆 盖 的 表 面 具 有 高 反 照 率 ; 土 壤 的 反 照 率 由 高 到 低 不 等 ; 植 被 表 面 和 海 洋 的 反 照 率 低 地 球 行 星 反 照 率 主 要 因 不 同 的 云 量 冰 雪 植 被 叶 面 积 和 地 表 覆 盖 状 况 的 变 化 而 异 反 照 率 反 馈 一 种 涉 及 地 球 反 照 率 变 化 的 气 候 反 馈 它 通 常 指 冰 雪 圈 的 变 化, 其 反 照 率 (~0.8) 比 平 均 行 星 反 照 率 (~0.3) 大 的 多 在 气 候 变 暖 过 程 中, 预 计 冰 雪 圈 会 退 缩, 地 球 的 总 反 照 率 会 减 少, 同 时 会 吸 收 更 多 的 太 阳 辐 射 使 地 球 进 一 步 变 暖 碱 度 一 种 检 测 某 种 溶 液 中 和 酸 度 能 力 的 计 量 方 法 测 高 学 一 种 测 量 海 洋 湖 泊 或 河 流 陆 地 或 冰 面 高 度 的 技 术, 相 对 于 地 球 中 央 的 某 个 确 定 的 陆 地 参 照 物 通 常, 高 度 是 相 对 于 一 个 近 似 于 地 球 椭 圆 面 上 标 准 的 基 准 椭 圆 点, 并 能 够 利 用 雷 达 或 激 光 从 太 空 进 行 测 量, 目 前 能 达 到 厘 米 的 测 量 精 度 测 高 学 的 优 势 是 一 种 以 地 球 为 中 心 的 测 量 方 法, 并 非 像 验 潮 仪 那 样 采 用 相 对 于 地 壳 的 测 量 法, 并 且 可 达 到 准 全 球 覆 盖 环 状 模 态 大 气 环 流 变 化 的 最 常 见 的 型 态, 相 当 于 纬 向 平 均 的 中 纬 度 西 风 带 的 变 化 北 半 球 环 状 模 态 在 北 大 西 洋 有 一 个 偏 差, 但 与 北 大 西 洋 涛 动 有 很 大 的 相 关 性 南 半 球 环 状 模 态 发 生 在 南 半 球 中 纬 度 西 风 带 的 变 率 被 视 为 纬 向 气 流 ( 或 风 ) 波 动, 并 通 过 纬 向 指 数 确 定 其 波 动 的 幅 度 关 于 相 对 应 的 环 流 指 数, 参 见 框 3.4 人 为 的 起 因 于 人 类 的 或 由 人 类 产 生 的 大 西 洋 多 年 代 际 震 荡 (AMO) 北 大 西 洋 的 一 个 多 年 代 际 (65 年 到 75 年 ) 波 动, 在 此 期 间 海 面 温 度 大 致 在 1860 年 至 1880 年 以 及 1930 年 至 1960 年 期 间 为 暖 相 位, 而 在 1905 年 至 1925 年 以 及 1970 年 至 1990 年 期 间 是 冷 相 位, 温 度 变 化 量 级 为 0.4 C 大 气 围 绕 地 球 的 空 气 包 层 干 大 气 几 乎 完 全 由 氮 ( 占 体 积 混 合 比 的 78.1%) 和 氧 ( 占 体 积 混 合 比 的 20.9%) 构 成, 还 包 括 一 些 微 量 气 体, 如 氩 ( 占 体 积 混 合 比 的 0.93%) 氦 以 及 对 辐 射 有 影 响 的 温 室 气 体, 如 二 氧 化 碳 ( 占 体 积 混 合 比 的 0.035%) 和 臭 氧 此 外, 大 气 还 包 括 水 汽 ( 量 变 化 很 大, 典 型 的 体 积 混 合 比 为 1%) 大 气 还 包 括 云 和 气 溶 胶 大 气 边 界 层 邻 近 地 表 的 大 气 层, 可 能 输 送 地 表 的 热 129

2 量 和 其 它 变 量 (AMS, 2000) 在 边 界 层 的 最 低 10 米 左 右 的 范 围, 以 产 生 机 械 性 湍 流 为 主, 该 层 被 称 之 为 地 表 边 界 层 或 地 表 层 大 气 生 命 期 参 见 生 命 期 归 因 参 见 检 测 与 归 因 自 养 呼 吸 光 合 自 养 生 物 ( 植 物 ) 的 呼 吸 贝 叶 斯 方 法 : 贝 叶 斯 方 法 是 对 未 知 或 不 确 定 的 量 分 两 步 进 行 统 计 分 析 的 一 种 方 法 首 先, 基 于 现 有 知 识 ( 通 过 引 用 专 家 观 点 或 利 用 现 有 数 据 和 研 究 ) 先 制 定 一 个 先 验 概 率 分 布 在 此 第 一 阶 段, 某 个 主 观 因 素 可 能 会 影 响 选 择, 但 在 很 多 情 况 下, 为 了 不 影 响 最 终 分 析 结 果, 尽 可 能 选 择 一 个 中 性 的 先 验 概 率 分 布 第 二 步, 引 入 新 得 到 的 数 据, 使 用 英 国 数 学 家 Bayes( ) 提 出 并 以 其 名 字 命 名 的 定 理, 将 先 验 分 布 上 升 为 一 个 后 验 分 布 生 物 量 给 定 面 积 或 体 积 中 有 生 命 的 有 机 体 的 质 量 总 和 ; 死 亡 的 植 物 部 分 可 按 死 亡 生 物 量 计 入 生 物 群 落 生 物 群 落 是 生 物 圈 中 的 一 个 主 要 和 有 明 显 区 别 的 区 域 要 素, 通 常 是 由 若 干 个 生 态 系 统 ( 如 一 个 区 域 内 的 森 林, 河 流, 池 塘, 沼 泽 ) 组 成 生 物 群 落 的 典 型 特 征 是 植 物 群 和 动 物 群 ( 陆 地 和 海 洋 ) 生 物 圈 地 球 系 统 的 一 部 分, 由 大 气 陆 地 ( 陆 地 生 物 圈 ) 海 洋 ( 海 洋 生 物 圈 ) 中 的 所 有 生 态 系 统 和 有 生 命 的 生 物 构 成, 包 括 反 演 的 已 死 亡 生 物 物 质, 例 如 枯 枝 土 壤 有 机 物 和 海 洋 腐 质 黑 碳 (BC) 业 务 上 根 据 光 线 吸 收 计 量 化 学 反 应 和 / 或 热 力 稳 定 性 等 条 件 定 义 为 气 溶 胶 类, 包 括 煤 烟 木 炭 和 / 或 吸 收 光 线 的 耐 火 有 机 物 (Charlson 和 Heintzenberg, 1995 年,p. 401) 阻 塞 反 气 旋 反 气 旋 在 中 纬 度 到 高 纬 度 之 间 能 在 一 周 或 更 长 时 间 内 保 持 静 止 状 态, 所 以 它 能 阻 塞 正 常 东 移 的 高 气 压 和 低 气 压 系 统 鲍 恩 比 从 地 球 表 面 上 升 进 入 大 气 的 感 热 通 量 转 换 为 潜 热 通 量 的 比 率 对 于 潮 湿 的 地 表 如 海 洋, 比 值 低 ( 量 级 为 0.1); 对 于 沙 漠 和 干 旱 区 域, 比 值 则 大 于 2 气 态 物 质 含 量 大 气 中 所 关 注 的 气 态 物 质 的 总 质 量 C-13 稳 定 的 碳 同 位 素 具 有 大 约 13 的 原 子 量 测 量 C-13/C-12 在 二 氧 化 碳 分 子 中 的 比 率 被 用 来 推 断 不 同 碳 循 环 的 重 要 性 以 及 气 候 过 程 和 陆 地 碳 库 的 规 模 C-14 不 稳 定 的 碳 同 位 素 具 有 大 约 14 的 原 子 量, 半 衰 期 大 约 为 5700 年 它 常 用 于 追 溯 到 40kyr 中 的 某 个 时 期 它 的 时 间 变 化 受 到 太 阳 和 地 球 磁 场 的 影 响 磁 场 也 影 响 C-14 从 宇 宙 射 线 中 的 产 生 ( 参 见 宇 宙 同 位 素 ) C3 植 物 在 光 合 作 用 过 程 中 产 生 3 个 碳 原 子 的 化 合 物 的 植 物, 包 括 大 多 数 的 树 木 和 农 作 物, 如 水 稻 小 麦 大 豆 马 铃 薯 和 蔬 菜 C4 植 物 在 光 合 作 用 过 程 中 产 生 4 个 碳 原 子 的 化 合 物 的 植 物, 包 括 草 和 重 要 的 农 作 物 玉 米 甘 蔗 小 米 和 高 粱 碳 气 溶 胶 主 要 成 分 为 有 机 物 和 多 种 形 式 黑 碳 的 气 溶 胶 (Charlson 和 Heintzenberg,1995 年,p.401) 碳 循 环 用 于 描 述 大 气 海 洋 陆 地 生 物 圈 和 岩 石 圈 中 碳 流 动 ( 各 种 形 式 的 碳, 如 二 氧 化 碳 ) 的 术 语 二 氧 化 碳 (CO 2 ) 一 种 可 以 自 然 生 成 的 气 体, 也 是 从 化 石 碳 沉 积 物 提 炼 的 化 石 燃 料, 如 : 石 油 天 然 气 和 煤 燃 烧 后 和 生 物 质 燃 烧 后 以 及 土 地 利 用 变 化 和 其 它 工 业 流 程 产 生 的 次 生 产 物 它 是 影 响 地 球 辐 射 平 衡 的 主 要 人 为 温 室 气 体 它 是 度 量 其 它 温 室 气 体 的 基 准 参 照 气 体, 其 全 球 变 暖 潜 势 指 数 为 1 二 氧 化 碳 (CO 2 ) 肥 化 大 气 中 二 氧 化 碳 浓 度 增 加 导 致 植 物 生 长 加 快 由 于 依 赖 于 光 合 作 用 机 制, 某 些 种 类 的 植 物 对 大 气 二 氧 化 碳 浓 度 的 变 化 更 敏 感 尤 其 是 C3 植 物 一 般 比 C4 植 物 对 大 气 中 二 氧 化 碳 反 应 更 大 CFC 参 见 卤 烃 混 沌 受 非 线 性 定 性 方 程 ( 参 见 非 线 性 ) 支 配 的 一 种 动 力 系 统, 如 气 候 系 统, 可 能 呈 现 出 无 规 律 或 混 沌 的 状 态, 在 某 种 意 义 上 系 统 初 始 状 态 中 非 常 小 的 变 化 会 随 时 间 的 演 变 引 起 大 的 和 明 显 不 可 预 测 的 变 化 这 种 混 沌 现 象 可 能 会 限 制 非 线 性 动 力 系 统 的 可 预 测 性 木 炭 生 物 质 燃 烧 后 产 生 的 物 质, 通 常 保 留 了 一 些 具 有 微 观 纹 理 的 典 型 植 物 的 组 织 ; 化 学 上, 它 主 要 由 结 构 被 干 扰 的 碳 组 成, 含 有 较 少 量 的 氧 气 和 氢 (Charlson 和 Heintzenberg,1995,p.402) 参 见 黑 碳 ; 煤 烟 年 代 学 根 据 发 生 的 日 期 或 年 代 对 事 件 作 出 排 序 笼 形 化 合 物 ( 甲 烷 ) 一 种 半 冻 结 的 含 甲 烷 气 体 和 冰 的 混 合 混 浊 体, 通 常 存 在 于 沉 积 物 中 气 候 狭 义 上, 气 候 通 常 被 定 义 为 天 气 的 平 均 状 况, 或 更 严 格 地 表 述 为, 在 某 个 一 时 期 内 对 相 关 量 的 均 值 和 变 率 作 出 的 统 计 描 述, 而 一 个 时 期 的 长 度 从 几 个 月 至 几 千 年 甚 至 几 百 万 年 不 等 通 常 求 各 变 量 平 均 值 的 时 期 是 世 界 气 象 组 织 (WMO) 定 义 的 30 年 期 这 些 相 关 量 一 般 指 地 表 变 量, 如 温 度 降 水 和 风 更 广 义 上, 气 候 就 是 气 候 系 统 的 状 态, 包 括 统 计 上 的 描 述 在 本 报 告 的 各 章 节 中 也 使 用 了 不 同 的 平 均 期, 如 :20 年 期 130

3 气 候 变 化 气 候 变 化 指 气 候 状 态 的 变 化, 而 这 种 变 化 可 以 通 过 其 特 征 的 平 均 值 和 / 或 变 率 的 变 化 予 以 判 别 ( 如 通 过 运 用 统 计 检 验 ), 这 种 变 化 还 将 持 续 一 段 时 期, 通 常 为 几 十 年 或 更 长 的 时 间 气 候 变 化 的 原 因 可 能 是 由 于 自 然 的 内 部 过 程 或 外 部 强 迫, 或 是 由 于 大 气 成 分 和 土 地 利 用 中 持 续 的 人 为 变 化 注 意 联 合 国 气 候 变 化 框 架 公 约 (UNFCCC) 第 一 条 将 气 候 变 化 定 义 为 在 可 比 时 期 内 所 观 测 到 的 在 自 然 气 候 变 率 之 外 的 直 接 或 间 接 归 因 于 人 类 活 动 改 变 全 球 大 气 成 分 所 导 致 的 气 候 变 化 因 此,UNFCCC 对 可 归 因 于 人 类 活 动 改 变 大 气 成 分 后 的 气 候 变 化 与 可 归 因 于 自 然 原 因 的 气 候 变 率 作 出 了 明 确 的 区 分 另 参 见 气 候 变 率 ; 检 测 与 归 因 气 候 变 化 的 持 续 性 由 于 海 洋 的 热 力 惯 性 和 生 物 圈 冰 雪 圈 和 陆 地 表 面 的 缓 慢 过 程, 即 使 大 气 成 分 稳 定 在 当 前 值 上, 气 候 还 会 持 续 变 化 过 去 大 气 成 分 的 变 化 导 致 了 持 续 的 气 候 变 化, 只 要 辐 射 失 衡 继 续, 气 候 变 化 则 持 续, 直 至 气 候 系 统 的 所 有 组 成 部 分 被 调 节 成 一 种 新 的 状 态 在 大 气 成 分 实 现 稳 定 之 后 温 度 的 进 一 步 变 化 通 称 为 ( 大 气 ) 成 分 稳 定 后 的 温 度 持 续 或 简 称 为 持 续 变 暖 或 变 暖 的 持 续 性 气 候 变 化 的 持 续 性 包 括 未 来 其 它 的 变 化, 如 水 分 循 环 极 端 天 气 和 气 候 事 件 的 变 化, 以 及 海 平 面 变 化 气 候 反 馈 气 候 系 统 中 各 种 物 理 过 程 间 的 一 种 相 互 作 用 机 制 当 一 个 初 始 物 理 过 程 触 发 了 另 一 个 过 程 的 变 化, 而 这 种 变 化 反 过 来 又 对 初 始 过 程 产 生 影 响, 这 样 的 相 互 作 用 被 称 为 气 候 反 馈 正 反 馈 增 强 最 初 的 物 理 过 程, 负 反 馈 则 使 之 减 弱 气 候 反 馈 参 数 一 种 量 化 气 候 系 统 对 辐 射 强 迫 引 起 的 全 球 地 表 温 度 变 化 做 出 辐 射 响 应 的 方 法 ( 单 位 : Wm 2 C 1 ) 该 参 数 随 着 有 效 气 候 敏 感 性 的 逆 转 而 改 变 形 式 上, 气 候 反 馈 参 数 (Λ) 定 义 为 :Λ=(ΔQ ΔF)/ΔT, 公 式 中 Q 为 全 球 平 均 辐 射 强 迫,T 为 全 球 平 均 地 表 气 温,F 为 进 入 海 洋 的 热 通 量, 而 Δ 代 表 相 对 于 未 受 干 扰 气 候 的 变 化 气 候 模 式 ( 谱 或 格 点 层 ) 气 候 系 统 的 数 值 表 述, 它 是 建 立 在 气 候 系 统 各 部 分 的 物 理 学 化 学 和 生 物 学 特 征 及 其 相 互 作 用 和 反 馈 过 程 的 基 础 上, 以 解 释 已 知 的 全 部 或 部 分 特 征 气 候 系 统 可 用 不 同 复 杂 程 度 的 模 式 进 行 描 述 即 : 对 于 任 何 一 个 分 量 或 分 量 组 合, 能 够 用 模 式 的 谱 或 格 点 层 进 行 识 别, 但 在 某 些 方 面 有 区 别, 如 : 空 间 分 布 的 数 量, 所 代 表 的 物 理 化 学 或 生 物 过 程 的 发 展 ; 或 经 验 参 数 化 的 应 用 程 度 耦 合 的 大 气 / 海 洋 环 流 模 式 (AOGCMs) 给 出 靠 近 当 前 谱 终 点 的 有 关 气 候 系 统 的 一 个 综 合 表 述 目 前 有 一 种 朝 着 化 学 和 生 物 相 互 作 用 和 更 复 杂 模 式 方 向 发 展 的 趋 势 气 候 模 式 不 仅 用 作 一 种 研 究 和 模 拟 气 候 的 工 具, 而 且 还 有 业 务 用 途, 包 括 月 季 年 际 气 候 预 测 气 候 预 测 气 候 预 测 或 气 候 预 报 是 试 图 对 未 来 的 实 际 气 候 演 变 作 出 估 算, 例 如 : 季 年 际 的 或 更 长 时 间 尺 度 的 气 候 演 变 由 于 气 候 系 统 的 未 来 演 变 或 许 对 初 始 条 件 高 度 敏 感, 因 此 实 质 上 这 类 预 测 通 常 是 概 率 性 的 另 参 见 气 候 预 计 ; 气 候 情 景 ; 可 预 测 性 气 候 预 估 对 气 候 系 统 响 应 温 室 气 体 和 气 溶 胶 的 排 放 情 景 或 浓 度 情 景 或 响 应 辐 射 强 迫 情 景 所 作 出 的 预 估, 通 常 建 立 在 气 候 模 式 模 拟 的 基 础 上 气 候 预 估 与 气 候 预 测 不 同, 气 候 预 计 主 要 依 赖 于 所 采 用 排 放 / 浓 度 / 辐 射 强 迫 情 景, 而 预 估 建 立 在 相 关 的 各 种 假 设 的 基 础 上, 例 如 : 未 来 也 许 会 或 也 许 不 会 实 现 的 社 会 经 济 和 技 术 发 展, 因 此 具 有 很 大 的 不 确 定 性 气 候 响 应 参 见 气 候 敏 感 性 气 候 情 景 在 一 组 内 部 一 致 的 气 候 学 关 系 的 基 础 上, 对 未 来 气 候 作 出 的 一 种 合 理 的 和 通 常 简 化 的 表 述, 而 已 建 立 的 各 种 气 候 学 关 系 通 常 作 为 输 入 因 子 应 用 于 影 响 模 型, 以 研 究 人 为 气 候 变 化 的 潜 在 后 果 气 候 预 计 经 常 作 为 建 立 各 气 候 情 景 用 的 原 始 材 料, 但 是 气 候 情 景 通 常 还 需 要 其 它 信 息, 如 : 观 测 到 的 当 前 气 候 一 个 气 候 变 化 情 景 就 是 气 候 情 景 与 当 前 气 候 之 间 的 差 气 候 敏 感 性 在 IPCC 报 告 中, 平 衡 气 候 敏 感 性 指 在 大 气 中 CO 2 浓 度 当 量 翻 倍 之 后 全 球 平 均 地 表 温 度 年 平 均 值 的 平 衡 变 化 由 于 计 算 的 限 制, 气 候 模 式 中 平 衡 气 候 敏 感 性 通 常 通 过 运 行 一 个 与 混 合 层 海 洋 模 式 相 耦 合 的 大 气 环 流 模 式 进 行 估 算, 因 为 平 衡 气 候 敏 感 性 在 很 大 程 度 上 由 大 气 过 程 决 定 可 运 行 有 效 的 模 式 实 现 与 海 洋 动 力 的 平 衡 有 效 气 候 敏 感 性 是 一 个 围 绕 建 立 平 衡 需 求 的 相 关 度 量 根 据 模 式 输 出 结 果 对 气 候 敏 感 性 进 行 评 估, 检 验 其 演 变 过 程 中 的 非 平 衡 条 件 它 是 衡 量 某 个 特 定 时 间 上 气 候 反 馈 强 度 的 方 法, 它 也 许 随 历 史 强 迫 过 程 和 气 候 状 态 变 化 气 候 敏 感 性 参 数 ( 单 位 : C(Wm 2 ) 1 ) 指 随 着 辐 射 强 迫 的 单 位 变 化 而 发 生 的 年 平 均 全 球 地 表 温 度 的 平 衡 变 化 瞬 变 气 候 响 应 指 按 20 年 以 上 周 期 进 行 平 均, 以 大 气 二 氧 化 碳 含 量 翻 倍 时 间 为 中 心 得 到 的 全 球 地 表 温 度 的 变 化, 即 : 用 全 球 耦 合 气 候 模 式 进 行 试 验, 以 1% 年 为 单 位, 在 第 70 年 上 二 氧 化 碳 化 合 物 的 增 加 量 该 方 法 用 来 衡 量 地 表 温 度 响 应 温 室 气 体 强 迫 的 强 度 和 速 度 气 候 变 迁 或 气 候 体 征 变 迁 标 志 气 候 系 统 体 征 变 化 的 平 均 值 突 变 或 跳 跃 运 用 最 广 泛 的 是 1976/1977 气 候 的 变 迁, 这 次 气 候 变 迁 似 乎 是 响 应 厄 尔 尼 诺 - 南 方 涛 动 的 变 化 气 候 系 统 该 系 统 由 五 个 主 要 部 分 组 成 的 高 度 复 杂 的 系 统 : 大 气 水 圈 冰 雪 圈 陆 地 和 生 物 圈, 以 及 它 们 之 间 的 相 互 作 用 气 候 系 统 随 时 间 演 变 的 过 程 131

4 受 到 自 身 内 部 动 力 学 的 影 响, 也 受 到 外 部 强 迫 的 影 响, 如 : 火 山 喷 发 太 阳 活 动 变 化, 还 受 到 人 为 强 迫 的 影 响, 如 : 不 断 变 化 的 大 气 成 分 和 土 地 利 用 变 化 气 候 变 率 气 候 变 率 指 在 所 有 空 间 和 时 间 尺 度 上 气 候 平 均 状 态 和 其 它 统 计 值 ( 如 标 准 偏 差, 极 值 出 现 率 等 ) 的 变 化, 该 变 率 超 出 了 任 何 单 一 天 气 事 件 的 变 率 气 候 变 率 也 许 由 于 气 候 系 统 内 的 自 然 过 程 ( 内 部 变 率 ), 或 由 于 自 然 或 人 为 外 部 强 迫 ( 外 部 变 率 ) 所 致 另 参 见 气 候 变 化 云 凝 结 核 (CCN) 空 气 中 悬 浮 的 颗 粒 物 作 为 液 态 水 凝 结 的 起 点, 能 形 成 云 滴 另 参 见 气 溶 胶 云 反 馈 一 种 涉 及 任 何 云 特 性 变 化 的 气 候 反 馈, 是 对 其 它 大 气 变 化 的 响 应 了 解 云 反 馈 并 确 定 其 幅 度 和 符 号 则 需 要 了 解 气 候 变 化 如 何 影 响 云 类 的 光 谱 云 的 反 射 和 高 度 云 的 辐 射 特 性 以 及 需 要 估 算 这 些 变 化 对 地 球 辐 射 收 支 影 响 目 前, 云 反 馈 仍 然 是 气 候 敏 感 性 估 算 中 不 确 定 性 的 最 大 来 源 另 参 见 云 辐 射 强 迫 ; 辐 射 强 迫 云 辐 射 强 迫 云 辐 射 强 迫 是 指 全 天 空 地 球 辐 射 收 支 与 晴 空 地 球 辐 射 收 支 之 间 的 差 ( 单 位 :Wm 2 ) CO 2 当 量 参 见 二 氧 化 碳 当 量 可 信 度 本 报 告 表 述 结 果 正 确 性 的 可 信 度 水 平, 运 用 了 框 表 1.1 中 定 义 的 标 准 术 语 另 参 见 可 能 性 ; 不 确 定 性 对 流 受 静 态 不 稳 定 性 浮 力 驱 动 发 生 的 垂 直 运 动, 通 常 是 由 于 近 地 表 层 冷 却 或 海 洋 中 的 盐 度 增 加 以 及 近 地 表 层 大 气 增 温 引 起 的 在 对 流 发 生 的 地 点, 其 水 平 尺 度 大 致 与 垂 直 尺 度 相 同, 与 大 气 环 流 尺 度 相 比 形 成 很 大 的 反 差 这 种 净 垂 直 质 量 输 送 通 常 比 气 流 上 升 和 下 沉 时 的 质 量 交 换 小 得 多 宇 宙 同 位 素 当 一 束 高 能 宇 宙 射 线 与 某 个 实 地 原 子 相 互 作 用 时 产 生 的 稀 有 同 位 素 通 常 被 用 来 表 示 太 阳 磁 场 活 动 ( 可 对 宇 宙 射 线 产 生 屏 蔽 ) 或 作 为 大 气 输 送 的 示 踪 物, 也 称 为 宇 宙 核 素 冰 雪 圈 气 候 系 统 的 组 成 部 分, 由 地 球 陆 地 表 面 和 海 洋 表 层 上 面 和 下 面 的 所 有 积 雪 冰 冻 土 层 ( 包 括 多 年 冻 土 层 ) 组 成 另 参 见 冰 川 和 冰 盖 丹 斯 果 - 奥 什 格 尔 事 件 突 然 变 暖 事 件 后 出 现 逐 渐 变 冷 突 然 变 暖 后 逐 渐 变 冷 主 要 是 从 格 陵 兰 冰 芯 中 发 现 的 并 在 北 大 西 洋 附 近 的 古 气 候 记 录 中 也 有 记 载, 虽 然 在 其 它 地 区 也 观 测 到 在 一 个 更 普 遍 的 变 暖 后 出 现 了 一 个 逐 渐 变 冷 期, 在 冰 川 时 期 每 隔 1.5 至 7kyr 发 生 一 次 毁 林 指 森 林 转 变 为 非 森 林 有 关 森 林 这 个 术 语 以 及 对 与 之 相 关 术 语, 如 造 林 再 造 林 和 毁 林 的 讨 论, 参 见 IPCC 关 于 土 地 利 用 土 地 利 用 变 化 与 林 业 特 别 报 告 (IPCC,2000b) 另 参 见 IPCC 关 于 人 类 活 动 直 接 引 起 的 森 林 和 其 它 植 被 退 化 造 成 的 温 室 气 体 排 放 清 单 的 定 义 和 方 法 学 方 案 报 告 (IPCC, 2003) 荒 漠 化 在 干 旱 半 干 旱 地 区 及 半 湿 润 偏 旱 区 因 各 种 因 素, 其 中 包 括 气 候 变 化 和 人 类 活 动 导 致 的 土 地 退 化 联 合 国 防 治 荒 漠 化 公 约 把 土 地 退 化 定 义 为 : 干 旱 半 干 旱 地 区 及 半 湿 润 偏 旱 地 区 减 少 或 失 去 生 物 或 经 济 生 产 力 和 雨 养 耕 地 灌 溉 耕 地 或 牧 场 草 地 森 林 以 及 林 地 等 复 合 体, 这 是 由 于 土 地 利 用 或 由 于 一 个 过 程 或 综 合 过 程 所 致, 其 中 包 括 人 类 活 动 和 居 住 模 式 引 起 的 过 程, 诸 如 :(1) 风 蚀 或 水 蚀 造 成 的 土 壤 流 失 ;(2) 土 壤 在 物 理 化 学 生 物 或 经 济 特 性 恶 化 ;(3) 天 然 植 被 的 长 期 损 失 检 测 与 归 因 气 候 在 所 有 时 间 尺 度 上 持 续 变 化 气 候 变 化 的 检 测 是 在 某 种 统 计 意 义 的 定 义 下 揭 示 气 候 已 发 生 变 化 的 过 程, 而 不 提 供 对 这 种 变 化 的 原 因 解 释 气 候 变 化 归 因 则 是 对 已 检 测 到 的 气 候 变 化 确 定 最 可 能 原 因 的 过 程, 并 达 到 某 种 已 定 义 的 可 信 度 水 平 硅 藻 生 活 在 湖 泊 河 流 和 海 洋 表 层 水 域 泥 沙 型 藻 类, 形 成 蛋 白 石 的 外 壳 这 些 物 种 在 海 洋 岩 心 中 的 分 布 通 常 与 过 去 的 海 面 温 度 有 关 日 较 差 24 小 时 内 最 高 气 温 与 最 低 气 温 的 差 多 布 森 单 位 (DU) 测 量 地 球 表 面 上 方 一 个 垂 直 柱 内 的 臭 氧 总 量 ( 总 臭 氧 柱 ) 的 一 个 单 位 多 布 森 单 位 数 是 以 10 5 米 为 单 位 的 臭 氧 厚 度, 即 : 在 压 力 为 1,013 hpa 温 度 为 0 C 时, 如 果 被 压 缩 在 密 度 均 衡 的 一 层 内 臭 氧 柱 所 占 据 的 体 积 一 个 DU 单 位 相 当 于 每 平 方 米 有 ,0201,020 个 臭 氧 分 子 的 臭 氧 柱 体 积 尽 管 差 异 很 大, 地 球 的 大 气 中 一 个 臭 氧 柱 数 量 典 型 值 为 300DU 降 尺 度 降 尺 度 是 一 种 从 大 尺 度 模 式 或 资 料 分 析 中 反 演 为 局 域 至 区 域 尺 度 (10 到 100 米 ) 的 方 法 主 要 有 两 种 方 法 : 动 力 降 尺 度 和 经 验 / 统 计 降 尺 度 动 力 学 方 法 利 用 区 域 气 候 模 式 具 有 可 变 空 间 分 辨 率 的 全 球 模 式 或 高 分 辨 率 全 球 模 式 的 结 果 经 验 / 统 计 方 法 建 立 大 尺 度 大 气 变 量 与 局 域 / 区 域 气 候 变 量 之 间 的 统 计 关 系 在 所 有 情 况 下, 降 尺 度 产 品 的 质 量 总 取 决 于 驱 动 模 式 的 质 量 干 旱 干 旱 一 般 是 长 期 缺 乏 或 明 显 缺 少 降 水, 由 于 降 水 不 足 引 起 的 一 些 活 动 或 某 些 群 体 缺 水, 或 者 是 由 于 缺 少 降 水, 异 常 干 燥 的 天 气 持 续, 足 以 造 成 严 重 水 分 失 衡 的 时 期 (Heim,2002) 干 旱 以 不 同 种 方 式 作 出 定 义 农 业 干 旱 指 在 土 壤 最 上 层 1 米 左 右 ( 作 物 根 部 区 ) 水 分 不 足 影 响 了 作 物 的 生 长 ; 气 象 干 旱 主 要 指 长 期 降 水 不 足 ; 水 文 干 旱 关 于 低 于 正 常 值 的 流 量 湖 泊 和 地 下 水 位 久 旱 指 持 续 时 间 长 并 且 普 遍 132

5 的 干 旱, 比 一 般 干 旱 持 续 时 间 更 长, 通 常 为 十 年 或 更 长 时 间 有 关 更 详 细 的 信 息, 请 参 见 表 3.1 动 力 系 统 一 个 过 程 或 一 组 过 程, 其 随 时 间 的 演 变 受 一 组 定 性 物 理 学 定 律 支 配 气 候 系 统 是 一 种 动 力 学 系 统 参 见 气 候 突 变 ; 混 沌 ; 非 线 性 ; 可 预 测 性 生 态 系 统 一 个 由 多 种 相 互 作 用 的 生 物 及 其 自 然 环 境 组 成 的 系 统 称 之 为 生 态 系 统 的 边 界 存 在 某 种 任 意 性, 这 取 决 于 关 注 或 研 究 的 重 点 因 此, 生 态 系 统 的 范 围 可 从 非 常 小 的 空 间 尺 度 开 始, 最 终 可 遍 及 整 个 地 球 效 能 与 二 氧 化 碳 的 辐 射 强 迫 当 量 相 比, 它 是 衡 量 某 个 给 定 的 人 为 或 自 然 机 制 的 辐 射 强 迫 如 何 有 效 地 改 变 平 衡 的 全 球 地 表 温 度 的 方 法 根 据 定 义 二 氧 化 碳 增 加 的 效 能 为 1.0 埃 克 曼 抽 吸 两 种 流 体 ( 大 气 和 海 洋 ) 表 层 之 间 的 摩 擦 力 或 一 种 流 体 与 邻 近 的 固 体 表 面 ( 地 球 表 面 ) 的 摩 擦 力 成 为 一 个 环 流 的 动 力 当 产 生 的 质 量 输 送 辐 合 时, 质 量 守 恒 要 求 有 一 个 源 自 地 表 的 垂 直 上 升 气 流 这 称 为 埃 克 曼 抽 力 辐 散 时, 其 相 反 的 效 应 称 为 埃 克 曼 吸 力 引 起 的 空 气 下 沉 这 种 效 应 在 大 气 和 海 洋 中 都 很 重 要 埃 克 曼 输 送 由 于 海 洋 表 面 风 的 作 用, 科 里 奥 利 力 与 摩 擦 力 之 间 的 平 衡 所 产 生 的 输 送 总 量 另 参 见 埃 克 曼 抽 吸 厄 尔 尼 诺 - 南 方 涛 动 (ENSO) 厄 尔 尼 诺 最 初 用 于 描 述 一 个 周 期 性 的 沿 厄 瓜 多 尔 和 秘 鲁 海 岸 流 动 的 暖 水 流, 它 干 扰 了 当 地 的 渔 业 自 那 时 起 已 经 发 现 它 使 国 际 日 期 变 更 线 以 东 的 热 带 太 平 洋 流 域 的 海 水 变 暖 这 一 海 洋 事 件 与 全 球 尺 度 的 热 带 和 亚 热 带 地 面 气 压 型 态 的 波 动 ( 称 之 为 南 方 涛 动 ) 有 关 这 种 时 间 尺 度 为 2-7 年 的 大 气 - 海 洋 耦 合 现 象 统 称 为 厄 尔 尼 诺 - 南 方 涛 动 (ENSO) 通 常 用 达 尔 文 与 塔 希 提 岛 之 间 地 面 气 压 的 距 平 差 以 及 赤 道 太 平 洋 中 部 和 东 部 海 面 温 度 进 行 测 量 在 厄 尔 尼 诺 事 件 发 生 期 间, 盛 行 的 信 风 减 弱, 上 涌 海 流 减 少, 海 流 改 变, 以 至 于 海 面 温 度 变 暖, 信 风 进 一 步 减 弱 这 一 事 件 对 赤 道 太 平 洋 上 空 的 风 场 海 面 温 度 和 降 水 型 态 产 生 很 大 影 响, 并 且 通 过 全 球 遥 相 关 对 整 个 热 带 太 平 洋 区 域 和 世 界 其 它 许 多 地 区 产 生 气 候 影 响 ENSO 的 冷 相 位 称 为 拉 尼 娜 排 放 情 景 一 种 关 于 对 辐 射 有 潜 在 影 响 的 物 质 ( 如 : 温 室 气 体, 气 溶 胶 ) 未 来 排 放 趋 势 的 合 理 表 述 它 基 于 连 贯 的 和 内 部 一 致 的 一 系 列 有 关 驱 动 力 ( 如 : 人 口 统 计 社 会 经 济 发 展 技 术 变 化 ) 及 其 主 要 相 关 关 系 的 假 设 从 排 放 情 景 反 演 出 的 浓 度 情 景 用 作 气 候 模 式 的 输 入 数 据, 以 计 算 气 候 预 估 结 果 IPCC(1992) 提 出 了 一 系 列 排 放 情 景, 作 为 IPCC(1996) 气 候 预 估 的 基 础 这 些 排 放 情 景 统 称 为 IS92 情 景 在 IPCC 排 放 情 景 特 别 报 告 (Nakicenovic 和 Swart,2000) 中, 公 布 了 新 的 排 放 情 景, 即 所 谓 的 SRES 情 景, 除 其 它 材 料 之 外, 其 中 一 些 情 景 也 用 来 作 为 IPCC(2001) 第 9-11 章 以 及 本 报 告 第 10 和 第 11 章 中 气 候 预 估 的 基 础 与 这 些 情 景 有 关 的 某 些 术 语 的 含 义, 参 见 SRES 情 景 能 量 平 衡 总 入 射 能 量 和 总 外 逸 能 量 之 间 的 差 如 果 此 差 是 正 值, 则 出 现 变 暖 ; 如 果 差 是 负 值, 则 出 现 变 冷 全 球 长 期 平 均 的 能 量 收 支 差 一 定 为 零 因 为 基 本 上 气 候 系 统 所 获 得 的 所 有 能 量 均 来 自 太 阳, 能 量 收 支 差 为 零 则 意 味 着 太 阳 辐 射 总 入 射 量 一 定 等 于 被 反 射 的 太 阳 辐 射 量 与 气 候 系 统 逸 出 的 热 红 外 辐 射 量 之 和 总 辐 射 平 衡 的 扰 动 称 为 辐 射 强 迫, 无 论 是 自 然 的 还 是 人 为 的 集 合 一 批 模 式 用 于 气 候 预 估 并 行 模 拟 各 集 合 成 员 模 拟 结 果 的 差 异 可 给 出 了 有 关 一 个 不 确 定 性 的 估 算 利 用 相 同 的 模 式 进 行 集 合 多 次 运 算, 每 次 只 采 用 不 同 的 初 始 条 件, 这 能 够 描 述 与 内 部 气 候 变 率 相 关 的 不 确 定 性 特 征, 而 多 模 式 集 合, 其 中 包 括 几 个 模 式 的 模 拟, 也 包 括 了 有 关 模 式 差 异 的 影 响 扰 动 参 数 集 合 的 目 的 在 于 对 模 拟 不 确 定 性 作 出 比 传 统 的 多 模 式 集 合 更 客 观 的 估 算 在 扰 动 参 数 集 合 中, 模 式 的 参 数 以 系 统 的 方 式 发 生 变 化 平 衡 和 瞬 变 气 候 实 验 平 衡 气 候 实 验 是 这 样 一 种 实 验, 它 允 许 气 候 模 式 完 全 调 整 到 某 个 辐 射 强 迫 变 化 的 状 态 这 种 实 验 提 供 了 有 关 各 模 式 初 态 和 最 终 状 态 之 间 差 异 的 信 息, 但 未 给 出 模 式 随 时 间 响 应 的 信 息 如 果 允 许 辐 射 强 迫 按 照 一 个 预 先 给 出 的 排 放 情 景 逐 渐 演 变, 那 么 则 可 以 分 析 气 候 模 式 随 时 间 响 应 的 过 程 这 类 实 验 称 之 为 瞬 变 气 候 实 验 参 见 气 候 预 估 平 衡 线 冰 川 区 域 中 冰 物 质 的 年 净 损 失 区 ( 消 融 区 ) 以 及 年 净 增 加 区 ( 积 累 区 ) 之 间 的 边 界 线 该 边 界 的 高 度 称 之 为 平 衡 线 高 度 二 氧 化 碳 (CO 2 ) 浓 度 当 量 像 二 氧 化 碳 和 其 它 温 室 气 体 的 混 合 体 那 样, 会 引 起 相 同 的 辐 射 强 迫 量 的 二 氧 化 碳 浓 度 二 氧 化 碳 (CO 2 ) 排 放 当 量 在 一 个 特 定 的 时 间 范 围 内, 二 氧 化 碳 排 放 量 会 引 起 相 同 的 综 合 辐 射 强 迫, 如 同 充 分 混 合 的 温 室 气 体 或 充 分 混 合 的 温 室 气 体 混 合 体 的 排 放 量 二 氧 化 碳 排 放 当 量 是 在 一 个 特 定 的 时 间 范 围 内 通 过 充 分 混 合 的 温 室 气 体 排 放 量 乘 以 全 球 变 暖 潜 势 求 出 的 而 温 室 气 体 的 混 合 体 则 是 每 种 气 体 的 二 氧 化 碳 排 放 当 量 之 和 二 氧 化 碳 排 放 当 量 是 比 较 不 同 种 温 室 气 体 排 放 量 的 一 个 标 准 的 和 有 用 的 表 征 度 量, 而 非 意 味 着 完 全 等 于 相 应 气 候 变 化 响 应 程 度 ( 参 见 第 2.10 章 ) 蒸 腾 地 球 表 面 蒸 发 过 程 和 植 被 蒸 腾 的 综 合 过 程 133

6 外 部 强 迫 外 部 强 迫 指 在 气 候 系 统 之 外 引 起 气 候 系 统 变 化 的 强 迫 因 素 火 山 喷 发 太 阳 变 化 和 人 为 改 变 大 气 成 分 以 及 土 地 利 用 变 化 都 属 于 外 部 强 迫 极 端 天 气 事 件 极 端 天 气 事 件 是 一 种 在 特 定 地 区 和 时 间 ( 一 年 内 ) 的 罕 见 事 件 罕 见 的 定 义 有 多 种, 但 极 端 天 气 事 件 的 罕 见 程 度 一 般 相 当 于 观 测 到 的 概 率 密 度 函 数 的 10% 或 小 于 90% 按 照 定 义, 在 绝 对 意 义 上, 极 端 天 气 特 征 因 地 区 不 同 而 异 单 一 的 极 端 事 件 不 能 简 单 地 直 接 归 因 于 人 为 的 气 候 变 化, 因 为 总 是 有 一 个 有 限 的 机 会 : 极 端 事 件 可 能 会 自 然 发 生 当 一 种 型 态 的 极 端 天 气 持 续 一 定 的 时 间, 如 一 个 季 节, 它 可 归 类 于 一 个 极 端 气 候 事 件, 特 别 如 果 该 事 件 产 生 一 个 平 均 极 端 值 或 总 极 端 值 ( 如 : 一 个 季 节 的 干 旱 或 暴 雨 ) 光 斑 太 阳 上 的 亮 块 在 太 阳 活 动 高 峰 时 被 光 斑 覆 盖 地 区 的 面 积 扩 大 反 馈 参 见 气 候 反 馈 迹 象 气 候 响 应 某 个 特 定 强 迫 时 表 现 在 空 间 和 / 或 时 间 上 的 型 态 通 称 为 迹 象 迹 象 用 来 检 测 观 测 中 出 现 的 气 候 响 应, 一 般 利 用 气 候 模 式 强 迫 模 拟 进 行 估 算 通 量 调 节 为 避 免 大 气 - 海 洋 耦 合 模 式 产 生 漂 移, 进 入 非 真 实 气 候 状 态 的 问 题, 能 够 在 未 叠 加 到 模 式 中 的 海 洋 和 大 气 之 前 对 大 气 - 海 洋 热 通 量 和 水 汽 通 量 ( 有 时 包 括 风 在 洋 面 产 生 的 表 面 应 力 ) 进 行 调 节 由 于 调 节 是 预 先 计 算 的, 因 而 不 依 赖 于 海 气 耦 合 模 式 的 积 分 过 程, 因 此 它 与 积 分 过 程 中 形 成 的 距 平 无 相 关 性 本 报 告 的 第 8 章 的 结 论 是 : 本 报 告 ( 第 四 次 评 估 报 告 ) 中 使 用 的 大 多 数 模 式 (AOGCM) 未 使 用 通 量 调 节, 而 且 一 般 没 有 多 少 模 式 使 用 通 量 调 节 森 林 以 树 林 为 主 的 植 被 类 型 世 界 上 目 前 有 关 于 森 林 的 多 种 定 义, 它 们 也 反 映 了 生 物 地 理 条 件 社 会 结 构 和 经 济 的 差 异 关 于 森 林 的 讨 论 以 及 相 关 的 术 语, 如 造 林 再 造 林 和 毁 林, 参 见 IPCC 关 于 土 地 利 用 土 地 利 用 变 化 和 林 业 特 别 报 告 (IPCC,2000) 还 可 参 见 IPCC 关 于 人 类 活 动 直 接 引 起 的 森 林 和 其 它 植 被 退 化 造 成 的 温 室 气 体 清 单 的 定 义 和 方 法 选 择 方 案 报 告 (IPCC, 2003) 化 石 燃 料 排 放 从 碳 沉 积 物 中 提 炼 的 化 石 燃 料 ( 如 石 油 天 然 气 和 媒 ) 的 燃 烧 所 产 生 的 温 室 气 体 ( 尤 其 是 二 氧 化 碳 ) 排 放 气 候 变 化 框 架 公 约 约 (UNFCCC) 参 见 联 合 国 气 候 变 化 框 架 公 自 由 大 气 几 乎 不 受 地 球 表 面 摩 擦 力 影 响 的 大 气 层, 位 于 大 气 边 界 层 之 上 冻 土 层 部 分 或 全 部 空 隙 水 已 冻 结 的 土 壤 或 岩 石 (Van Everdingen, 1998) 冻 土 包 括 多 年 冻 土 层 每 年 都 冻 结 后 又 融 化 的 土 层 称 为 季 节 性 冻 土 层 大 气 ( 洋 ) 环 流 在 旋 转 的 地 球 上, 因 受 热 差 异 引 起 的 大 气 和 海 洋 的 大 尺 度 运 动, 这 种 运 动 趋 于 通 过 热 量 和 动 量 的 输 送 恢 复 系 统 的 能 量 平 衡 大 气 环 流 模 式 (GCM) 参 见 气 候 模 式 大 地 水 准 面 在 不 受 到 天 文 潮 汐 海 洋 环 流 以 及 水 文 冰 雪 圈 和 大 气 效 应 地 球 自 转 变 化 和 极 地 运 动 章 动 和 岁 差 构 造 及 冰 期 后 地 壳 回 弹 等 影 响 的 情 况 下, 最 符 合 海 平 面 ( 参 见 相 对 海 平 面 ) 的 等 位 面 ( 即 : 在 每 一 点 具 有 相 同 的 重 力 ) 大 地 水 准 面 是 全 球 性 的, 遍 及 各 大 陆 海 洋 和 冰 盖, 目 前 还 包 括 永 久 潮 汐 效 应 ( 太 阳 和 月 球 的 零 频 引 力 效 应 ) 它 是 天 文 观 测 大 地 水 准 测 量 以 及 海 洋 水 文 冰 川 和 气 候 模 拟 的 基 准 面 实 际 中, 有 各 种 不 同 的 关 于 大 地 水 准 面 的 业 务 用 途 的 定 义, 这 取 决 于 用 何 种 方 式 模 拟 上 述 效 应 的 时 间 变 量 地 转 风 或 海 流 与 水 平 气 压 梯 度 和 科 里 奥 利 力 保 持 平 衡 的 风 或 海 流, 因 而 不 受 摩 擦 力 的 影 响 因 此, 这 种 风 或 海 流 直 接 与 等 压 线 平 行, 其 速 度 与 等 压 等 廓 线 的 间 距 成 反 比 冰 川 均 衡 调 节 参 见 冰 期 后 地 壳 回 弹 冰 川 陆 地 冰 体, 受 重 力 影 响 沿 山 坡 向 下 流 动 ( 通 过 内 部 形 变 和 / 或 在 底 基 上 滑 动 ), 并 受 到 内 部 应 力 以 及 底 基 和 山 体 侧 面 摩 擦 力 的 制 约 冰 川 靠 高 处 的 积 雪 维 持, 并 靠 低 处 冰 物 质 的 融 化 或 溢 入 海 洋 而 达 到 平 衡 参 见 平 衡 线 ; 物 质 平 衡 全 球 变 暗 全 球 变 暗 指 大 约 从 1961 年 到 1990 年 期 间 地 球 表 面 接 收 的 太 阳 辐 射 普 遍 减 少 的 情 况 全 球 地 表 气 温 全 球 地 表 气 温 是 对 全 球 地 面 平 均 气 温 的 估 算 然 而, 由 于 它 随 时 间 变 化, 因 此 仅 采 用 距 平, 即 : 与 气 候 平 均 值 的 差, 通 常 基 于 按 面 积 加 权 的 海 面 温 度 距 平 和 地 面 气 温 距 平 的 全 球 平 均 值 全 球 变 暖 潜 势 (GWP) 基 于 充 分 混 合 的 温 室 气 体 辐 射 特 征 的 一 个 指 数, 用 于 衡 量 相 对 于 二 氧 化 碳 的, 在 所 选 定 时 间 内 进 行 积 分 的, 当 前 大 气 中 某 个 给 定 的 充 分 混 合 的 温 室 气 体 单 位 质 量 的 辐 射 强 迫 潜 力 GWP 表 示 这 些 气 体 在 不 同 时 间 在 大 气 中 保 持 综 合 影 响 及 其 吸 收 外 逸 的 热 红 外 辐 射 的 相 对 作 用 京 都 议 定 书 正 是 基 于 100 年 以 上 的 时 间 框 架 内 涌 动 排 放 量 的 GWP 温 室 效 应 温 室 气 体 有 效 地 吸 收 地 球 表 面 大 气 自 身 ( 由 于 相 同 的 气 体 ) 和 云 散 射 的 热 红 外 辐 射 大 气 辐 射 朝 所 有 方 向 散 射, 包 括 向 地 球 表 面 的 散 射 温 室 气 体 将 热 量 俘 获 在 地 表 对 流 层 系 统 内 这 称 为 温 室 效 应 对 流 层 中 的 热 红 外 辐 射 与 其 散 射 高 度 上 的 大 气 温 度 强 烈 耦 合 在 对 流 层 中, 温 度 一 般 随 高 度 的 增 加 而 降 低 从 某 一 高 度 射 向 空 间 的 红 外 辐 射 一 般 产 生 于 平 均 温 度 为 -19 的 高 度, 并 通 过 射 入 的 净 134

7 太 阳 辐 射 达 到 平 衡, 从 而 使 地 球 表 面 保 持 在 高 得 多 的 平 均 为 +14 的 温 度 上 温 室 气 体 浓 度 的 增 加 导 致 大 气 红 外 辐 射 浊 度 上 升, 从 而 导 致 有 效 辐 射 从 温 度 较 低 但 位 势 较 高 的 高 度 上 射 入 太 空 这 就 形 成 了 一 种 辐 射 强 迫, 因 而 导 致 温 室 气 体 效 应 增 强, 即 所 谓 的 增 强 的 温 室 效 应 温 室 气 体 (ghg) 温 室 气 体 指 大 气 中 由 自 然 或 人 为 产 生 的 能 够 吸 收 和 释 放 地 球 表 面 大 气 和 云 射 出 的 热 红 外 辐 射 谱 段 特 定 波 长 辐 射 的 气 体 成 分 该 特 性 导 致 温 室 效 应 水 汽 (H 2 O) 二 氧 化 碳 (CO 2 ) 氧 化 亚 氮 (N 2 O) 甲 烷 (CH 4 ) 和 臭 氧 (O 3 ) 是 地 球 大 气 中 主 要 的 温 室 气 体 此 外, 大 气 中 还 有 许 多 完 全 由 人 为 产 生 的 温 室 气 体, 如 蒙 特 利 尔 议 定 书 所 涉 及 的 卤 烃 和 其 它 含 氯 和 含 溴 的 物 质 除 CO 2 N 2 O 和 CH 4 外, 京 都 议 定 书 将 六 氟 化 硫 (SF6) 氢 氟 碳 化 物 (HFC) 和 全 氟 化 碳 (PFC) 定 为 温 室 气 体 总 初 级 生 产 力 (GPP) 通 过 光 合 作 用, 大 气 中 碳 的 固 化 总 量 陆 地 冰 处 在 冻 结 过 程 中 的 和 季 节 性 冻 土 层 以 及 多 年 冻 土 层 所 含 的 各 类 冰 的 总 称 (Van Everdingen, 1998) 陆 地 温 度 接 近 地 表 的 陆 地 温 度 ( 通 常 是 第 一 个 10 厘 米 之 内 ) 通 常 被 称 为 土 壤 温 度 陆 地 冰 分 界 线 / 区 冰 川 或 冰 盖 与 冰 架 的 交 汇 点 ; 此 处 的 冰 块 开 始 漂 流 ( 海 洋 ) 环 流 海 ( 洋 ) 盆 尺 度 的 海 洋 水 平 环 流 型 态, 环 绕 洋 盆 缓 慢 流 动, 环 流 西 侧 有 一 个 强 而 窄 的 ( 公 里 宽 ) 的 边 界 流 与 其 形 成 闭 合 每 个 海 洋 中 的 亚 热 带 环 流 在 环 流 中 心 均 与 高 气 压 相 关, 次 极 地 的 环 流 则 与 低 气 压 相 关 哈 得 莱 环 流 一 种 在 大 气 中 受 热 力 驱 动 的 直 接 翻 转 环 流, 它 包 括 对 流 层 上 层 的 极 向 气 流, 下 沉 后 进 入 亚 热 带 反 气 旋, 在 近 地 表 层 作 为 信 风 的 一 部 分 开 始 回 流, 最 终 气 流 在 赤 道 附 近 ( 即 所 谓 的 热 带 辐 合 带 区 ) 上 升 卤 烃 卤 烃 是 各 类 卤 化 有 机 物 的 总 称, 其 中 包 括 氯 氟 碳 化 物 (CFC) 氢 氯 氟 碳 化 物 (HCFC) 氢 氟 碳 化 物 (HFC) 哈 龙 甲 烷 甲 基 溴 等 很 多 卤 烃 具 有 大 的 全 球 变 暖 潜 势 含 氯 和 溴 的 卤 烃 也 与 臭 氧 层 损 耗 有 关 卤 比 容 参 见 海 平 面 变 化 HCFC 参 见 卤 烃 HFC 参 见 卤 烃 异 养 呼 吸 通 过 除 植 物 以 外 的 有 机 物 质 将 有 机 成 分 转 换 为 CO 2 全 新 世 全 新 世 地 质 时 代 在 第 四 纪 的 两 个 时 代 之 后, 从 11.6 ka 至 今 水 圈 气 候 系 统 的 一 部 分, 它 由 海 洋 河 流 淡 水 湖 地 下 水 等 地 上 流 体 和 地 下 水 等 组 成 冰 川 期 一 个 冰 川 期 或 冰 川 时 代 的 特 点 是 地 球 气 候 的 温 度 长 期 下 降, 导 致 大 陆 冰 盖 和 山 地 冰 川 ( 冰 川 作 用 ) 的 增 加 冰 帽 覆 盖 在 高 地 上 的 范 围 比 冰 盖 小 得 多 的 穹 状 冰 体 冰 芯 冰 川 或 冰 盖 中 钻 出 的 圆 柱 状 体 冰 冰 盖 陆 地 冰 体, 其 深 度 足 以 覆 盖 下 面 的 大 部 分 基 岩 地 形, 其 形 状 主 要 取 决 于 它 的 动 力 学 过 程 ( 由 于 内 部 挤 压 形 变 引 起 冰 体 的 流 动 和 / 或 在 基 底 上 滑 动 ) 冰 盖 从 小 平 均 斜 坡 面 的 冰 覆 盖 高 原 中 心 向 外 流 动 边 缘 通 常 为 陡 坡, 冰 大 都 通 过 快 速 流 动 的 冰 流 或 溢 出 的 冰 川 发 生 溢 流, 在 某 些 情 况 下 流 入 海 洋 或 流 入 飘 浮 在 海 上 的 冰 架 世 界 上 当 今 仅 存 三 大 冰 盖, 一 个 位 于 格 陵 兰 岛, 其 余 两 个 在 南 极, 即 : 被 南 极 山 脉 分 为 东 部 和 西 部 南 极 冰 盖 在 冰 川 期, 还 有 其 它 冰 盖 冰 架 海 岸 延 伸 的 有 相 当 厚 度 的 飘 浮 着 的 冰 块 ( 经 常 具 有 很 大 的 水 平 范 围 或 略 为 起 伏 的 冰 面 ); 通 常 存 在 于 冰 盖 沿 岸 的 海 湾 中 几 乎 所 有 的 冰 架 在 南 极 洲, 那 里 大 多 数 朝 海 洋 方 向 溢 出 的 冰 流 入 了 冰 架 冰 流 比 周 围 冰 盖 流 速 快 的 冰 流 可 以 把 冰 流 想 象 为 一 个 冰 川 在 缓 慢 移 动 的 冰 壁 ( 而 非 岩 石 ) 之 间 流 动 间 接 气 溶 胶 效 应 气 溶 胶 可 通 过 作 为 云 凝 结 核 或 者 通 过 改 变 云 的 光 学 特 性 和 生 命 期, 对 气 候 系 统 产 生 间 接 的 辐 射 强 迫 效 应 这 一 效 应 分 为 两 种 : 云 反 照 率 效 应 因 人 为 气 溶 胶 的 增 加 而 引 起 的 辐 射 强 迫 气 溶 胶 使 云 滴 增 加, 但 变 小, 从 而 导 致 云 反 照 率 的 增 加 这 一 效 应 称 为 第 一 间 接 效 应 或 Twomey 效 应 云 生 命 期 效 应 人 为 气 溶 胶 增 加 而 引 起 得 强 迫 气 溶 胶 造 成 云 滴 缩 小, 降 低 了 降 水 效 率, 因 而 改 变 了 液 态 水 含 量 云 的 厚 度 和 云 的 生 命 期 这 一 效 应 称 为 第 二 间 接 效 应 或 Albrecht 效 应 除 了 上 述 间 接 效 应 外, 气 溶 胶 也 许 还 有 半 直 接 效 应 指 通 过 具 有 吸 收 作 用 的 气 溶 胶 吸 收 太 阳 辐 射, 使 空 气 加 热 并 趋 于 增 加 相 对 于 地 表 的 静 力 稳 定 性 这 一 效 应 也 许 还 造 成 云 滴 的 蒸 发 工 业 革 命 一 个 工 业 快 速 增 长 的 时 期, 对 社 会 和 经 济 产 生 了 深 远 的 影 响 它 始 于 十 八 世 纪 后 半 叶 的 英 国, 随 后 蔓 延 至 欧 洲 和 包 括 美 国 在 内 的 其 它 国 家 蒸 汽 机 的 发 明 引 发 了 这 一 发 展 态 势 工 业 革 命 标 志 着 大 量 使 用 化 石 燃 料 和 排 放, 尤 其 是 二 氧 化 碳 排 放 135

8 136 的 起 点 在 本 报 告 中, 术 语 工 业 化 前 时 代 和 工 业 化 时 代 分 别 指 1750 年 之 前 和 1750 年 之 后 红 外 辐 射 参 见 热 红 外 辐 射 日 射 按 纬 度 和 季 节 到 达 地 球 的 太 阳 辐 射 量 通 常 日 射 指 到 达 大 气 顶 层 的 辐 射 有 时 它 特 指 到 达 地 球 表 面 的 辐 射 另 参 见 : 太 阳 总 辐 照 度 间 冰 期 冰 川 时 代 冰 化 作 用 之 间 的 暖 期 上 一 次 间 冰 期 可 追 溯 到 大 约 29 到 116ka, 也 称 为 末 次 间 冰 期 (AMS, 2000) 内 部 变 率 参 见 气 候 变 率 热 带 辐 合 区 (ITCZ) 热 带 辐 合 区 是 赤 道 附 近 一 个 纬 向 的 低 气 压 赤 道 带, 这 里 是 东 北 信 风 和 东 南 信 风 交 汇 的 地 带 因 为 这 两 种 风 的 辐 散, 潮 湿 空 气 被 迫 抬 升, 形 成 了 一 个 强 降 雨 带 这 个 地 带 随 季 节 变 化 地 壳 均 衡 或 地 壳 均 衡 性 地 壳 均 衡 性 指 岩 石 圈 及 地 幔 对 地 表 负 荷 变 化 做 出 的 回 弹 响 应 当 岩 石 圈 和 / 或 地 幔 负 荷 因 陆 地 冰 质 量 海 洋 质 量 沉 积 作 用 侵 蚀 或 造 山 运 动 发 生 变 化 而 改 变, 于 是 出 现 垂 直 地 壳 均 衡 调 整, 以 便 达 到 适 应 新 负 荷 的 平 衡 京 都 议 定 书 联 合 国 气 候 变 化 框 架 公 约 (UNFCCC) 的 京 都 议 定 书 于 1997 年 在 日 本 京 都 召 开 的 UNFCCC 缔 约 方 大 会 第 三 次 会 议 上 通 过 该 议 定 书 包 含 了 除 UNFCCC 之 外 的 具 有 法 律 约 束 力 的 义 务 议 定 书 附 件 B 中 所 列 出 的 国 家 ( 多 数 为 经 济 合 作 和 发 展 组 织 的 成 员 国 和 经 济 转 型 国 家 ) 同 意 减 少 人 为 温 室 气 体 ( 二 氧 化 碳, 甲 烷, 氧 化 亚 碳, 氢 氟 碳 化 物, 全 氟 化 碳 和 六 氟 化 硫 ) 的 排 放 量, 在 2008 至 2012 年 的 承 诺 期 内 排 放 量 至 少 比 1990 年 水 平 低 5% 京 都 议 定 书 于 2005 年 2 月 16 日 起 生 效 土 地 利 用 和 土 地 利 用 变 化 土 地 利 用 是 指 某 种 土 地 覆 盖 类 型 上 的 所 有 安 排 活 动 和 采 取 的 措 施 ( 一 整 套 人 类 行 为 ) 该 术 语 还 指 出 于 社 会 和 经 济 目 的 所 管 理 的 土 地 ( 如 放 牧 木 材 开 采 和 保 护 ) 土 地 利 用 变 化 指 人 类 改 变 的 土 地 利 用 和 管 理, 可 导 致 土 地 覆 盖 的 变 化 土 地 覆 盖 和 土 地 利 用 变 化 会 对 反 照 率 蒸 腾 温 室 气 体 的 源 和 汇 及 气 候 系 统 的 其 它 性 质 产 生 辐 射 强 迫 和 / 或 影 响 局 地 或 全 球 气 候 另 参 见 IPCC 关 于 土 地 利 用 土 地 利 用 变 化 和 林 业 的 特 别 报 告 (IPCC, 2000) 拉 尼 娜 参 见 厄 尔 尼 诺 - 南 方 涛 动 地 表 气 温 地 表 气 温 是 在 高 于 地 面 1.5 米 的 通 风 良 好 的 百 叶 箱 内 观 测 的 温 度 递 减 率 一 个 大 气 变 量 的 改 变 率, 通 常 温 度 随 高 度 变 化 当 变 量 随 高 度 减 小 时, 递 减 率 为 正 末 次 冰 盛 期 (LGM) 末 次 冰 盛 期 指 大 约 21ka, 在 末 次 冰 期 内 冰 盖 达 到 最 大 规 模 的 时 期 该 时 期 已 经 得 到 了 广 泛 的 研 究, 因 为 辐 射 强 迫 和 边 界 条 件 都 有 比 较 充 分 的 认 知, 还 因 为 该 时 期 的 全 球 变 冷 可 与 预 估 的 21 世 纪 变 暖 具 有 可 比 性 末 次 间 冰 期 (LIG) 参 见 间 冰 期 潜 热 通 量 从 地 球 表 面 进 入 大 气 的 热 通 量, 与 地 表 水 蒸 气 的 蒸 发 或 凝 结 有 关 ; 它 是 地 表 能 量 收 支 的 一 部 分 科 学 认 知 水 平 (LOSU) 一 个 指 数, 分 为 五 个 等 级 ( 高 中 中 低 低 和 很 低 ), 旨 在 描 述 对 影 响 气 候 变 化 的 辐 射 强 迫 物 质 特 征 的 科 学 认 知 程 度 对 于 每 种 物 质, 该 指 数 是 对 决 定 着 强 迫 作 用 的 物 理 / 化 学 机 制 的 证 据 以 及 对 量 化 评 估 及 其 不 确 定 性 达 成 的 共 识 所 做 出 的 一 种 主 观 判 断 生 命 期 生 命 期 是 一 个 普 通 术 语, 它 从 各 种 时 间 尺 度 描 述 影 响 微 量 气 体 浓 度 增 加 过 程 的 速 率 可 分 为 以 下 几 种 生 命 期 : 周 转 时 间 (T)( 也 称 为 大 气 总 生 命 期 ) 是 库 ( 如 : 大 气 中 的 气 体 化 合 物 ) 的 物 质 M 与 从 库 中 被 清 除 的 总 速 率 S 之 比 :T=M/S 对 于 每 个 清 除 过 程, 可 定 义 一 个 单 独 的 周 转 时 间 在 土 壤 碳 生 物 学 中, 周 转 时 间 指 平 均 滞 留 时 间 (MRT) 调 节 时 间 或 响 应 时 间 (Ta) 描 述 一 种 瞬 间 植 物 腐 化 后 进 入 库 的 时 间 尺 度 调 节 时 间 这 个 术 语 还 可 描 述 一 个 库 中 的 物 质 在 源 的 强 度 上 发 生 一 步 变 化 之 后 所 进 行 的 调 节 半 生 命 期 或 腐 化 常 数 用 于 量 化 一 阶 指 数 的 腐 化 过 程 有 关 气 候 变 异 的 不 同 定 义, 参 见 响 应 时 间 为 了 简 化, 生 命 期 有 时 也 可 代 替 调 节 时 间 在 简 单 的 个 例 中, 当 化 合 物 的 总 清 除 率 与 库 的 总 质 量 直 接 成 正 比 时, 调 节 时 间 则 等 于 生 命 期 :T=Ta 以 CFC-11 为 例, 只 要 通 过 平 流 层 的 光 化 学 过 程 就 能 够 将 其 从 大 气 中 清 除 在 较 复 杂 的 个 例 中, 当 涉 及 若 干 库 或 当 清 除 与 总 质 量 不 成 正 比 时, 等 式 T=Ta 则 不 再 成 立 二 氧 化 碳 就 是 一 个 极 端 的 例 子 由 于 在 大 气 与 海 洋 和 陆 地 生 物 之 间 的 快 速 交 换, 它 的 周 转 期 只 有 4 年 然 而, 二 氧 化 碳 的 很 大 一 部 分 在 几 年 内 又 返 回 大 气 中 因 此, 大 气 中 二 氧 化 碳 的 调 节 时 间 实 际 上 取 决 于 碳 从 海 洋 表 层 进 入 深 层 过 程 中 的 清 除 率 尽 管 可 以 给 出 大 气 中 二 氧 化 碳 的 调 节 时 间 的 近 似 值, 即 100 年, 但 实 际 的 调 节 则 是 在 初 期 较 快, 而 后 期 较 慢 关 于 甲 烷 (CH 4 ), 它 的 调 节 时 间 也 与 周 转 期 不 同, 因 为 它 的 清 除 主 要 通 过 与 氢 氧 基 (OH) 的 化 学 反 应 完 成, 而 OH 浓 度 本 身 又 依 赖 于 CH 4 的 浓 度 因 此,CH 4 的 清 除 率 S 与 其 总 量 M 不 成 比 例 可 能 性 发 生 某 个 事 件 后 果 或 结 果 的 可 能 性, 可 按 概 率 进 行 估 算, 在 本 报 告 中 用 一 个 标 准 术 语 表 述 可 能 性, 并 在 框 1.1 中 作 了 定 义 另 参 见 不 确 定 性 ; 可 信 度 岩 石 圈 地 球 上 部 的 固 体 层 ( 大 陆 和 海 洋 的 固 体 部 分 ) 包 括 全 部 地 壳 的 岩 石 和 寒 冷 但 主 要 是 具 有 回 弹 性 的 地 幔 最 上 层 部 分 虽 然 火 山 活 动 是 岩 石 圈 的 一 部 分,

9 但 并 非 被 视 为 气 候 系 统 的 一 部 分, 而 是 作 为 一 个 外 部 强 迫 因 子 参 见 地 壳 均 衡 小 冰 期 (LIA) 大 约 公 元 1400 年 至 1900 年 之 间 的 一 段 时 期, 这 段 时 期 北 半 球 的 温 度 普 遍 比 现 在 低 得 多, 特 别 是 在 欧 洲 ( 冰 川 冰 帽 和 冰 盖 的 ) 物 质 平 衡 冰 体 增 加 ( 积 累 ) 与 冰 体 损 失 ( 消 融 冰 山 的 崩 塌 ) 之 间 的 平 衡 冰 物 质 平 衡 这 个 术 语 包 括 以 下 内 容 : 物 质 比 平 衡 : 在 水 分 循 环 周 期 内 在 冰 川 表 面 某 一 点 上 冰 体 物 质 的 净 损 失 或 净 增 加 ( 冰 川 的 ) 总 物 质 平 衡 : 物 质 比 平 衡 按 整 个 冰 川 面 积 进 行 空 间 积 分 后 的 量 值 ; 在 水 分 循 环 期 内 某 个 冰 川 增 加 或 损 失 的 总 物 质 量 值 平 均 物 质 比 平 衡 : 冰 川 单 位 面 积 的 总 物 质 平 衡 如 果 确 定 了 面 积 ( 面 积 比 物 质 平 衡 等 ), 而 则 不 考 虑 冰 流 的 贡 献 ; 否 则, 物 质 平 衡 还 要 包 括 冰 流 和 冰 山 崩 塌 的 贡 献 面 积 比 物 质 平 衡 值 在 积 累 区 为 正 值, 在 消 融 区 为 负 值 平 均 海 平 面 (MSL) 参 见 相 对 海 平 面 中 世 纪 暖 期 (MWP) 指 公 元 1000 年 至 1300 年 之 间 的 一 段 时 期, 在 该 时 期 内 北 半 球 某 些 区 域 比 随 后 的 小 冰 期 温 暖 经 向 翻 转 环 流 (MOC) 海 洋 中 经 向 ( 南 - 北 向 ) 翻 转 环 流, 其 量 值 是 各 深 度 层 和 密 度 层 中 物 质 输 送 量 的 纬 向 ( 东 - 西 向 ) 之 和 在 北 大 西 洋, 在 远 离 次 极 地 的 区 域, MOC( 其 量 值 原 则 上 是 可 观 测 的 ) 通 常 利 用 温 盐 环 流 (THC) 进 行 识 别, 而 温 盐 环 流 是 一 种 概 念 解 释 然 而, 必 须 牢 记 MOC 能 够 包 括 一 些 浅 层 风 驱 动 的 翻 转 环 流, 如 : 出 现 在 热 带 和 亚 热 带 海 洋 上 层 的 翻 转 环 流, 在 这 些 环 流 中 朝 极 地 方 向 流 动 的 暖 ( 轻 ) 水 变 为 密 度 略 高 的 水 并 在 海 洋 的 较 深 层 向 赤 道 方 向 分 流 元 数 据 关 于 气 象 和 气 候 资 料 的 信 息, 涉 及 以 何 种 方 式 以 及 何 时 进 行 观 测 观 测 的 质 量 已 知 存 在 的 问 题 和 其 它 表 征 表 征 量 度 量 一 种 难 以 量 化 的 物 体 或 活 动 表 征 的 一 致 性 方 法 减 排 减 少 温 室 气 体 的 排 放 源 或 增 加 碳 汇 的 人 类 干 预 活 动 混 合 比 参 见 摩 尔 比 率 模 式 格 点 层 参 见 气 候 模 式 ( 谱 或 格 点 层 ) 气 候 变 率 模 态 气 候 系 统 的 自 然 变 率, 尤 其 在 季 节 乃 至 更 长 的 时 间 尺 度 上, 主 要 表 现 出 突 显 的 空 间 型 态 和 时 间 尺 度, 反 映 了 大 气 环 流 的 动 力 学 特 征 及 其 与 陆 地 和 海 洋 表 面 的 相 互 作 用 这 种 型 态 通 常 称 为 体 征 模 态 或 遥 相 关 例 如 : 北 大 西 洋 涛 动 (NAO) 太 平 洋 - 北 美 型 态 (PNA) 厄 尔 尼 诺 - 南 方 涛 动 (ENSO) 北 半 球 环 状 模 态 (NAM; 以 前 称 为 北 极 涛 动,AO) 以 及 南 半 球 环 状 模 态 (SAM; 以 前 称 为 南 半 球 涛 动, AAO) 第 3.6 节 讨 论 了 许 多 突 出 的 气 候 变 率 模 另 参 见 气 候 变 率 型 态 摩 尔 分 数 摩 尔 分 数 或 混 合 比 指 在 一 给 定 体 积 内 某 种 成 分 的 摩 尔 数 与 该 体 积 中 各 成 分 的 总 摩 尔 数 之 比 常 用 以 表 述 干 空 气 长 生 命 期 的 温 室 气 体 的 典 型 值 的 量 级 为 µmol mol 1 (ppm: 每 十 万 分 之 几 ),nmol mol 1 (ppb: 每 十 亿 分 之 几 ),fmolmol 1 (ppt: 十 亿 分 之 几 ) 摩 尔 分 数 不 同 于 体 积 混 合 比, 后 者 通 常 是 以 ppmv 等 表 示, 并 对 非 同 一 性 气 体 进 行 订 正 这 种 订 正 与 许 多 温 室 气 体 的 测 量 精 度 有 很 大 的 相 关 性 (Schwartz 和 Warneck,1995) 季 风 季 风 是 热 带 及 亚 热 带 的 季 节 性 逆 转 的 海 面 风 和 相 关 降 水, 是 大 陆 尺 度 的 陆 地 及 与 其 毗 邻 的 海 洋 之 间 的 热 量 差 造 成 季 风 降 雨 主 要 发 生 在 夏 季 的 陆 地 上 蒙 特 利 尔 议 定 书 1987 年 在 蒙 特 利 尔 通 过 的 关 于 消 耗 臭 氧 层 物 质 的 蒙 特 利 尔 议 定 书, 后 又 作 了 一 系 列 的 调 整 和 修 订 ( 伦 敦,1990; 哥 本 哈 根,1992; 维 也 纳,1995; 蒙 特 利 尔,1997; 北 京,1999) 该 议 定 书 控 制 破 坏 平 流 层 臭 氧 的 含 氯 和 溴 的 化 学 物 质 的 消 费 量 和 产 量, 如 氯 氟 碳 化 物 (CFC) 甲 基 氯 仿 四 氯 化 碳 及 许 多 其 它 物 质 微 波 探 测 仪 (MSU) 由 卫 星 微 波 探 测 仪, 用 于 估 算 大 气 中 各 厚 度 层 的 温 度, 主 要 通 过 一 组 复 杂 的 接 近 60 GHz 的 射 线 来 测 量 氧 分 子 散 发 的 热 量 于 1978 年 年 底 开 始 了 由 九 个 微 波 探 测 仪 进 行 的 一 系 列 测 量 在 1998 年 中, 一 系 列 后 续 仪 器, 即 : 高 级 微 波 探 测 仪 (AMSU) 开 始 投 入 运 行 MSU 参 见 微 波 探 测 仪 非 线 性 一 个 在 因 果 之 间 没 有 简 单 比 例 关 系 的 过 程 被 称 之 其 为 非 线 性 过 程 气 候 系 统 包 含 许 多 这 类 非 线 性 过 程, 使 该 系 统 的 变 化 规 律 变 得 非 常 复 杂 这 种 复 杂 性 可 导 致 气 候 突 变 另 参 见 混 沌 ; 可 预 测 性 北 大 西 洋 涛 动 (NAO) 北 大 西 洋 涛 动 包 括 冰 岛 和 亚 速 尔 群 岛 附 近 气 压 的 反 向 变 化 因 此 它 相 当 于 跨 大 西 洋 进 入 欧 洲 的 主 西 风 带 在 强 度 上 一 次 波 动, 因 而 也 相 当 于 隐 嵌 气 旋 及 其 相 关 锋 面 系 统 的 波 动 参 见 框 3.4 中 的 NAO 指 数 北 半 球 环 状 模 态 (NAM) 冬 季 中 大 气 形 态 发 生 的 一 种 幅 度 波 动, 其 特 征 为 在 北 极 地 面 为 低 气 压, 中 纬 度 上 空 有 强 西 风 带 存 在 北 半 球 环 状 模 态 与 进 入 平 流 层 的 北 半 球 极 低 涡 有 关 其 型 态 与 北 大 西 洋 有 一 个 偏 差 并 与 北 大 西 洋 涛 动 有 很 大 相 关 性 参 见 框 3.4 中 的 NAM 指 数 海 洋 酸 化 由 于 人 为 二 氧 化 碳 的 吸 收, 使 得 海 水 的 ph 值 减 小 137

10 海 洋 热 量 吸 收 效 率 它 是 一 个 度 量 单 位 (Wm 2 C 1 ), 用 于 衡 量 随 着 全 球 地 表 温 度 上 升 全 球 海 洋 热 量 存 储 增 加 的 速 率 对 于 气 候 变 化 试 验, 它 是 一 个 有 用 的 参 数, 在 试 验 中 辐 射 强 迫 发 生 着 单 调 的 变 化, 此 时 可 用 该 参 数 与 气 候 敏 感 性 参 数 进 行 比 较, 以 衡 量 气 候 响 应 和 海 洋 热 量 吸 收 在 决 定 气 候 变 化 速 率 中 相 对 重 要 意 义 能 够 从 一 个 1% 年 的 大 气 二 氧 化 碳 增 加 试 验 中 估 算 海 洋 热 量 吸 收 效 率, 作 为 大 气 顶 层 净 向 下 辐 射 通 量 总 平 均 值 与 瞬 变 气 候 响 应 之 比 ( 参 见 气 候 敏 感 性 ) 有 机 气 溶 胶 气 溶 胶 微 粒, 主 要 由 有 机 化 合 物 组 成, 主 要 包 括 碳 氢 氧 及 少 量 其 它 元 素 (Charlson 和 Heintzenberg, 1995, p. 405) 参 见 碳 气 溶 胶 臭 氧 含 三 个 氧 原 子 的 氧 (O 3 ), 臭 氧 是 一 种 气 态 的 大 气 成 份 在 对 流 层 中, 它 既 能 自 然 产 生, 也 能 在 人 类 活 动 ( 烟 雾 ) 中 通 过 光 化 学 反 应 产 生 对 流 层 臭 氧 是 一 种 温 室 气 体 在 平 流 层 中, 通 过 太 阳 的 紫 外 辐 射 与 氧 分 子 (O 2 ) 相 互 作 用 产 生 平 流 层 臭 氧 对 于 平 流 层 辐 射 平 衡 具 有 决 定 性 作 用 其 浓 度 在 臭 氧 层 最 高 臭 氧 洞 参 见 臭 氧 层 臭 氧 层 平 流 层 存 在 一 个 臭 氧 浓 度 最 高 的 气 层, 称 为 臭 氧 层 臭 氧 层 的 范 围 大 约 从 12 公 里 延 伸 至 40 公 里 臭 氧 浓 度 约 在 20 至 25 公 里 处 达 到 最 高 臭 氧 层 正 在 被 人 类 排 放 的 氯 化 物 和 溴 化 物 损 耗 每 年, 在 南 半 球 的 春 季, 南 极 区 域 上 空 的 臭 氧 层 都 出 现 非 常 强 的 损 耗, 是 由 人 为 氯 化 物 和 溴 化 物 与 该 地 区 特 定 的 气 象 条 件 共 同 造 成 的 这 一 现 象 被 称 之 为 臭 氧 洞 参 见 蒙 特 利 尔 议 定 书 太 平 洋 年 代 际 变 率 大 气 环 流 及 其 下 垫 的 太 平 洋 洋 盆 年 代 - 至 - 年 代 际 耦 合 变 率 它 在 北 太 平 洋 最 突 出, 那 里 冬 季 阿 留 申 低 压 系 统 的 强 度 波 动 与 北 太 平 洋 海 平 面 温 度 发 生 对 应 的 变 化, 并 与 整 个 太 平 洋 洋 盆 的 大 气 环 流 海 面 温 度 和 海 洋 环 流 的 年 代 际 变 化 相 关 这 种 波 动 对 厄 尔 尼 诺 - 南 方 涛 动 周 期 产 生 调 节 影 响 衡 量 太 平 洋 年 代 际 变 率 的 关 键 指 标 有 : 北 太 平 洋 指 数 (NPI) 太 平 洋 年 代 际 涛 动 (PDO) 指 数 和 年 代 际 太 平 洋 涛 动 (IPO) 指 数, 所 有 指 数 均 在 框 3.4 中 作 出 定 义 太 平 洋 - 北 美 (PNA) 型 态 一 种 大 尺 度 大 气 波 的 型 态, 其 特 征 是 从 亚 热 带 西 太 平 洋 延 至 北 美 东 海 岸 上 空 存 在 一 个 对 流 层 高 气 压 和 低 气 压 距 平 的 序 列 参 见 框 3.4 中 的 PNA 型 态 指 数 古 气 候 在 仪 器 测 量 出 现 之 前 时 期 的 气 候, 包 括 历 史 和 地 质 时 代 的 气 候, 对 于 这 古 气 候, 只 有 代 用 气 候 记 录 参 数 化 在 气 候 模 式 中, 该 术 语 指 通 过 一 种 代 表 各 种 大 气 过 程 的 技 术, 只 有 经 过 参 数 化, 才 能 在 模 式 的 空 间 或 时 间 分 辨 率 上 对 这 些 过 程 进 行 显 式 求 解 ( 次 格 点 尺 度 过 程 ), 主 要 考 虑 模 式 求 出 的 大 尺 度 气 流 与 按 区 域 或 时 间 平 均 的 次 格 点 尺 度 的 效 应 之 间 的 关 系 气 候 变 率 模 式 参 见 气 候 变 率 模 式 百 分 位 点 一 个 百 分 位 点 是 在 100 内 的 某 个 值, 它 表 示 在 数 据 集 各 值 中 分 别 等 于 或 小 于 该 值 的 百 分 比 百 分 位 点 通 常 被 用 来 估 算 一 种 分 布 的 各 种 极 值 例 如, 第 90 个 ( 第 10 个 ) 百 分 位 点 分 别 指 极 值 的 上 限 ( 下 限 ) 的 阈 值 多 年 冻 土 层 至 少 连 续 两 年 保 持 温 度 在 0 C 或 0 C 以 下 的 土 层 ( 土 壤 或 岩 石 并 且 包 括 冰 和 有 机 物 )(Van Everdingen, 1998) ph 值 ph 值 是 一 个 根 据 氢 离 子 (H+) 浓 度 测 定 水 ( 或 任 何 溶 液 ) 酸 度 的 无 因 次 度 量 ph 值 是 根 据 对 数 标 度 ph = log10(h+) 进 行 测 量 因 此,pH 值 降 低 一 个 单 位 相 当 于 氢 离 子 浓 度 或 酸 度 增 加 10 倍 光 合 作 用 植 物 从 空 气 ( 或 水 中 的 碳 酸 氢 盐 ) 中 吸 收 二 氧 化 碳 (CO 2 ), 产 生 碳 水 化 合 物, 并 释 放 出 氧 气 的 过 程 有 几 种 光 合 作 用 的 途 径, 分 别 对 大 气 中 CO 2 浓 度 有 不 同 的 响 应 另 参 见 二 氧 化 碳 肥 化 ;C3 植 物 ;C4 植 物 浮 游 生 物 生 活 在 水 系 上 层 的 微 生 物 区 别 于 浮 游 植 物, 因 为 浮 游 植 物 靠 光 合 作 用 为 其 提 供 能 量, 而 浮 游 生 物 是 靠 食 浮 游 植 物 生 存 更 新 世 第 四 纪 的 前 两 个 时 代, 从 上 新 世 结 束 ( 大 约 在 1.8 Ma) 一 直 延 至 全 新 世 的 开 始 ( 大 约 在 11.6 ka) 花 粉 分 析 一 种 相 对 测 定 年 代 和 环 境 重 建 的 技 术, 包 括 鉴 定 和 计 算 保 存 在 泥 炭 湖 泊 沉 积 物 以 及 其 它 沉 淀 物 中 花 粉 的 类 型 参 见 代 用 资 料 冰 期 后 地 壳 回 弹 随 着 一 个 冰 体 负 载 的 减 小, 如 从 末 次 盛 冰 期 (21ka) 以 来, 大 陆 和 海 底 的 垂 直 运 动 地 壳 回 弹 是 一 种 地 壳 均 衡 的 陆 地 运 动 可 降 水 分 在 一 个 单 位 横 截 面 垂 直 圆 柱 体 面 积 内 大 气 水 气 的 总 量 如 果 完 全 浓 缩 并 收 集 在 一 个 相 同 单 位 横 截 面 的 容 器 中, 它 通 常 用 来 表 示 水 的 高 度 前 体 物 质 大 气 中 的 化 合 物, 它 本 身 并 不 是 温 室 气 体 或 气 溶 胶, 但 它 能 通 过 参 与 调 节 温 室 气 体 或 气 溶 胶 的 产 生 或 毁 灭 的 物 理 或 化 学 过 程, 从 而 对 温 室 气 体 或 气 溶 胶 的 浓 度 产 生 影 响 可 预 测 性 一 个 未 来 状 况 可 根 据 现 在 和 过 去 对 系 统 状 况 的 认 知 进 行 预 测 的 程 度 由 于 一 般 对 气 候 系 统 的 过 去 和 现 在 状 况 的 认 识 水 平 并 非 完 善, 利 用 这 些 知 识 进 行 气 候 预 测 的 模 式 也 是 如 此, 另 由 于 气 候 系 统 固 有 的 非 线 性 和 混 沌 状 态, 因 而 气 候 系 统 的 可 预 测 性 也 受 到 固 有 的 限 制 138

11 即 使 有 非 常 精 确 的 模 式 和 观 测, 对 于 这 样 一 个 非 线 性 系 统 的 可 预 测 性 仍 存 在 局 限 性 (AMS, 2000) 工 业 化 之 前 参 见 工 业 革 命 概 率 密 度 函 数 (PDF) 概 率 密 度 函 数 是 一 个 描 述 某 个 变 量 发 生 不 同 结 果 相 对 几 率 的 函 数 该 函 数 通 过 积 分 求 出 某 个 已 定 义 域 中 的 变 量 一 致 性, 同 时 还 具 有 这 样 一 种 特 性, 它 使 某 个 子 域 中 的 积 分 值 等 于 在 该 子 域 中 变 量 结 果 所 保 持 的 概 率 例 如, 按 一 个 特 定 方 式 定 义 的 某 个 温 度 距 平 大 于 零 的 概 率 是 通 过 在 所 有 可 能 大 于 零 的 温 度 距 平 域 内 对 PDF 进 行 积 分 而 从 PDF 中 求 出 同 时 描 述 两 个 或 两 个 以 上 变 量 的 概 率 密 度 函 数 也 按 相 同 方 式 进 行 定 义 预 估 预 估 是 一 个 量 或 若 干 量 未 来 潜 在 的 演 变 结 果, 通 常 借 助 于 模 式 进 行 计 算 预 估 与 预 测 是 有 区 别 的, 旨 在 强 调 预 估 设 计 相 关 的 假 设, 例 如, 未 来 的 社 会 经 济 发 展 和 技 术 进 步 可 能 实 现 也 可 能 不 能 实 现, 因 此 具 有 很 大 的 不 确 定 性 另 参 见 气 候 预 估 和 气 候 预 测 代 用 资 料 一 个 气 候 指 标 的 代 用 资 料 是 利 用 物 理 学 和 生 物 学 原 理 作 出 解 释 的 记 录, 以 表 示 过 去 与 气 候 有 关 的 某 些 综 合 变 化 用 这 种 方 法 反 演 的 与 气 候 有 关 的 资 料 统 称 为 代 用 资 料 如 : 花 粉 分 析 树 木 年 轮 珊 瑚 特 征, 以 及 各 种 从 冰 芯 中 获 取 的 资 料 第 四 纪 第 三 纪 (65 Ma 到 1.8 Ma) 之 后 的 地 质 时 期 根 据 目 前 的 定 义 ( 目 前 正 在 进 行 修 正 中 ), 第 四 纪 从 1.8Ma 一 直 延 续 到 现 在 它 是 由 两 个 时 代 组 成 : 更 新 世 和 全 新 世 辐 射 强 迫 辐 射 强 迫 是 由 于 气 候 变 化 外 部 驱 动 因 子 的 变 化, 如 : 二 氧 化 碳 浓 度 或 太 阳 辐 射 量 的 变 化 等 造 成 对 流 层 顶 净 辐 照 度 ( 向 上 辐 射 与 向 下 辐 射 的 差, 单 位 用 Wm -2 表 示 ) 发 生 变 化 用 固 定 在 未 受 扰 动 值 上 的 所 有 对 流 层 特 性 计 算 辐 射 强 迫 ; 若 受 到 扰 动, 则 在 平 流 层 温 度 重 新 调 整 到 辐 射 动 力 平 衡 之 后 再 进 行 计 算 在 不 考 虑 平 流 层 温 度 变 化 的 情 况 下, 辐 射 强 迫 被 称 为 瞬 时 强 迫 在 本 报 告 中, 辐 射 强 迫 被 进 一 步 定 义 为 相 对 于 1750 年 的 变 化, 除 非 另 有 说 明, 它 指 一 个 总 值 和 年 平 均 值 辐 射 强 迫 是 不 与 云 辐 射 强 迫 混 淆 起 来, 云 辐 射 强 迫 是 一 个 相 似 的 术 语, 表 示 云 影 响 大 气 顶 层 净 辐 照 度 的 大 小, 但 与 辐 射 强 迫 无 关 辐 射 强 迫 情 景 对 辐 射 强 迫 未 来 发 展 的 一 个 合 理 的 表 述 辐 射 强 迫 与 多 种 变 化 有 关 ( 如 : 大 气 成 分 的 变 化, 土 地 利 用 变 化 ) 或 与 外 部 因 子 变 化 有 关 ( 如 太 阳 活 动 ) 辐 射 强 迫 情 景 可 以 作 为 简 化 气 候 模 式 的 输 入, 用 于 气 候 预 估 的 计 算 快 速 气 候 变 化 参 见 气 候 突 变 再 分 析 再 分 析 是 温 度 风 海 流 和 其 它 气 象 和 海 洋 值 的 大 气 和 海 洋 分 析, 再 分 析 是 利 用 固 定 的 最 先 进 的 天 气 预 报 模 式 和 资 料 同 化 技 术 处 理 过 去 的 气 象 和 海 洋 资 料 利 用 固 定 的 资 料 同 化 方 案, 以 避 免 因 改 变 业 务 系 统 分 析 而 对 运 行 系 统 产 生 影 响 尽 管 连 续 性 得 到 改 进, 但 是 全 球 再 分 析 仍 然 受 到 观 测 系 统 中 覆 盖 范 围 变 化 和 偏 差 的 影 响 重 建 利 用 各 气 候 指 标 来 帮 助 确 定 ( 一 般 指 过 去 ) 气 候 的 状 态 再 造 林 在 以 前 曾 是 森 林, 但 已 转 作 它 用 的 土 地 上 重 新 造 林 关 于 森 林 和 有 关 的 一 些 术 语 如 造 林 再 造 林 和 毁 林 的 讨 论, 参 见 IPCC 关 于 土 地 利 用 土 地 利 用 变 化 与 林 业 特 别 报 告 (IPCC,2000) 另 参 见 IPCC 关 于 人 类 活 动 直 接 引 起 的 森 林 和 其 它 植 被 退 化 造 成 的 温 室 气 体 清 单 的 定 义 和 方 法 选 择 报 告 (IPCC,2003) 体 征 体 征 指 气 候 系 统 的 最 众 状 态, 通 常 代 表 气 候 变 率 中 最 突 显 的 型 态 或 气 候 变 率 模 态 的 一 个 相 位 区 域 一 个 区 域 指 一 个 具 有 特 定 地 理 和 气 候 特 征 的 地 域 一 个 区 域 的 气 候 受 区 域 和 局 域 尺 度 强 迫 的 影 响, 如 地 形 土 地 利 用 特 征 湖 泊 等, 它 还 受 其 它 区 域 遥 相 关 的 影 响 参 见 遥 相 关 相 对 海 平 面 由 验 潮 仪 测 量 的 相 对 于 所 在 陆 地 的 海 平 面 平 均 海 平 面 通 常 被 定 义 为 一 个 时 期 内 的 平 均 相 对 海 平 面, 如 一 个 月 或 一 年, 有 足 够 长 的 时 间 才 能 求 出 瞬 变, 如 : 海 浪 和 潮 汐 的 瞬 变 参 见 海 平 面 变 化 库 除 大 气 以 外 的 气 候 系 统 的 一 个 组 成 部 分 库 (Reservoir) 具 有 储 存 积 累 或 释 放 所 关 注 物 质 的 能 力, 如 碳, 它 是 温 室 气 体 或 温 室 气 体 的 前 体 物 质 海 洋 土 壤 和 森 林 是 一 些 碳 库 的 例 子 库 (Pool) 也 是 一 个 相 同 的 术 语 ( 注, 其 定 义 一 般 包 括 大 气 ) 在 特 定 时 间 内, 库 内 包 含 的 某 种 关 注 物 质 的 绝 对 量 称 为 储 量 呼 吸 作 用 生 物 体 将 有 机 物 质 转 化 为 二 氧 化 碳, 同 时 释 放 出 能 量 并 消 耗 氧 分 子 的 过 程 响 应 时 间 响 应 时 间 或 调 节 时 间 指 在 外 部 / 内 部 过 程 或 反 馈 引 起 强 迫 后, 气 候 系 统 或 其 分 量 重 新 平 衡 并 达 到 一 个 新 状 态 所 需 的 时 间 响 应 时 间 因 气 候 系 统 分 量 不 同 而 有 很 大 的 差 异 对 流 层 的 响 应 时 间 相 对 较 短, 从 几 天 至 几 周, 而 平 流 层 要 达 到 平 衡 状 态 的 典 型 时 间 尺 度 为 几 个 月 海 洋 因 其 巨 大 的 热 容 量, 其 响 应 时 间 则 长 得 多, 典 型 的 响 应 时 间 为 几 十 年, 但 最 长 可 达 几 个 世 纪 甚 至 上 千 年 因 而, 地 表 - 对 流 层 强 耦 合 系 统 的 响 应 时 间 比 平 流 层 的 响 应 时 间 慢, 主 要 取 决 于 海 洋 生 物 圈 对 某 些 变 化 ( 如 干 旱 ) 的 响 应 也 许 较 快, 但 对 于 强 加 的 变 化 则 响 应 很 慢 有 关 影 响 示 微 量 气 体 浓 度 过 程 速 度 的 响 应 时 间 有 不 同 的 定 义, 参 见 生 命 期 重 现 期 一 个 已 定 义 的 事 件 发 生 率 之 间 的 平 均 时 间 (AMS, 2000) 139

12 140 重 现 值 平 均 在 一 个 给 定 时 期 内 ( 如 :10 年 内 ) 发 生 的 某 个 给 定 变 量 的 最 高 ( 或 最 低 ) 值 情 景 一 种 关 于 未 来 如 何 发 展 的 一 种 合 理 的 通 常 简 化 的 描 述, 它 基 于 连 贯 的 和 内 部 一 致 的 一 系 列 有 关 驱 动 力 和 主 要 关 系 的 假 设 情 景 可 以 从 预 估 中 反 演, 但 通 常 根 据 其 它 来 源 的 补 充 信 息 另 参 见 SRES 情 景 气 候 情 景 和 排 放 情 景 海 冰 海 上 因 海 水 冻 结 后 出 现 的 任 何 形 式 的 冰 海 冰 可 能 是 被 风 或 海 流 ( 积 冰 ) 移 动 的 漂 浮 在 海 面 上 不 连 续 的 冰 块 ( 浮 冰 ), 或 与 海 岸 联 为 一 体 的 静 止 不 动 的 冰 体 ( 陆 缘 固 冰 ) 形 成 时 间 不 足 一 年 的 海 冰 被 称 为 第 一 年 冰 多 年 冰 指 至 少 经 历 过 一 个 夏 季 的 海 冰 海 平 面 变 化 全 球 和 区 域 的 海 平 面 都 能 发 生 变 化, 由 于 (1) 洋 盆 地 形 状 改 变,(2) 海 水 总 质 量 改 变,(3) 海 水 密 度 改 变 因 海 水 密 度 改 变 而 引 起 的 海 平 面 变 化 成 为 比 容 因 温 度 改 变 而 引 起 密 度 改 变 称 为 比 热 容, 而 因 为 盐 度 改 变 而 引 起 的 密 度 改 变 称 为 盐 比 容 另 参 见 相 对 海 平 面 ; 热 膨 胀 海 平 面 当 量 (SLE) 如 果 将 一 定 量 的 水 或 冰 加 入 海 洋 中 或 从 海 洋 中 取 出, 全 球 平 均 海 平 面 将 发 生 的 变 化 季 节 性 冻 土 层 参 见 冻 土 层 海 面 温 度 (SST) 海 面 温 度 是 海 洋 表 层 几 米 内 海 面 的 主 体 温 度, 是 通 过 船 只 固 定 浮 标 和 漂 移 浮 标 测 量 的 船 只 使 用 的 水 采 样 桶 测 温 于 20 世 纪 40 年 代 大 都 被 发 动 机 入 水 口 测 温 所 取 代 卫 星 运 用 红 外 线 测 量 表 层 温 度 ( 最 表 层 ; 一 毫 米 深 度 部 分 ), 卫 星 也 运 用 微 波 测 量 表 层 1 厘 米 深 度 的 温 度, 但 是 必 须 进 行 调 节, 以 便 具 有 与 主 体 温 度 的 可 比 性 感 热 通 量 从 地 球 表 面 流 向 大 气 的 热 通 量, 它 与 水 的 相 位 变 化 无 关 ; 是 地 表 能 量 收 支 的 一 个 分 量 固 化 参 见 吸 收 有 效 波 高 在 特 定 时 间 内 发 生 的 最 高 的 三 分 之 一 波 高 ( 海 洋 波 浪 和 涌 ) 的 平 均 高 度 汇 从 大 气 中 清 除 温 室 气 体 气 溶 胶 或 它 们 前 体 物 质 的 任 何 过 程 活 动 或 机 制 平 板 海 洋 模 式 在 一 个 气 候 模 式 中 简 单 代 表 海 洋 的 模 式, 作 为 一 个 静 止 的 海 水 层, 水 深 为 50 米 至 100 米 与 平 板 海 洋 模 式 耦 合 的 气 候 模 式 仅 能 用 于 估 算 气 候 对 于 某 个 给 定 强 迫 做 出 的 平 衡 响 应, 而 不 是 气 候 的 瞬 变 参 见 平 衡 和 瞬 变 气 候 试 验 雪 线 常 年 积 雪 的 低 限, 低 于 此 线 无 积 雪 土 壤 湿 度 储 存 在 土 壤 中 或 地 表 的 可 供 蒸 发 的 水 分 土 壤 温 度 参 见 地 表 温 度 太 阳 活 动 太 阳 呈 现 出 的 高 活 跃 期, 可 通 过 对 太 阳 黑 子 数, 以 及 辐 射 量 磁 活 动 高 能 粒 子 释 放 的 观 测 发 现 这 一 太 阳 活 跃 期 发 生 这 些 变 化 的 时 间 尺 度 大 到 数 百 万 年, 小 至 几 分 钟 另 参 见 太 阳 活 动 周 期 太 阳 活 动 ( 11 年 ) 周 期 9 至 13 年 不 等 的 周 期 性 太 阳 活 动 准 规 则 调 制 期 太 阳 辐 射 太 阳 射 出 的 电 磁 波 辐 射 也 称 为 短 波 辐 射 太 阳 辐 射 有 其 特 定 的 波 长 ( 光 谱 ) 范 围, 它 是 由 太 阳 的 温 度 所 决 定 的, 在 可 参 见 波 长 中 达 到 最 高 值 另 参 见 热 红 外 辐 射, 日 射 煤 烟 有 机 物 蒸 体 火 焰 外 边 缘 的 气 体 熄 灭 形 成 的 颗 粒, 主 要 成 分 为 碳, 还 有 少 量 的 氧 和 氢, 属 于 羧 基 和 酚 醛 类 并 表 现 为 不 完 整 的 石 墨 状 结 构 另 参 见 黑 碳, 木 炭 (Charlson 和 Heintzenberg,1995,p. 406) 源 任 何 向 大 气 中 释 放 产 生 温 室 气 体 气 溶 胶 或 其 前 体 物 质 的 过 程 活 动 和 机 制 南 半 球 环 状 模 态 (SAM) 像 北 半 球 环 状 模 态 的 波 动 型 态 式, 但 出 现 在 南 半 球 参 见 SAM 索 引, 框 3.4 南 方 涛 动 参 见 厄 尔 尼 诺 南 方 涛 动 (ENSO) 空 间 和 时 间 尺 度 气 候 可 在 一 个 大 的 空 间 和 时 间 尺 度 范 围 内 发 生 变 化 空 间 尺 度 的 范 围 可 从 局 域 尺 度 ( 小 于 十 万 平 方 公 里 ), 至 区 域 尺 度 ( 十 万 至 一 千 万 平 方 公 里 ), 乃 至 大 陆 ( 一 千 万 至 一 亿 平 方 公 里 ) 不 等 时 间 尺 度 可 从 季 节 尺 度 至 地 质 年 代 ( 可 达 几 亿 年 ) 不 等 SRES 情 景 由 Nakicenovic 和 Swart(2000 在 ) 制 定 的 并 得 到 采 用 的 排 放 情 景 特 别 报 告 中 的 排 放 情 景 如 本 报 告 第 10 章 所 示, 这 些 情 景 作 为 气 候 预 估 的 基 础 下 面 介 绍 一 些 相 关 术 语 以 更 好 地 理 解 SRES 情 景 组 合 的 结 构 和 使 用 : 情 景 族 : 具 有 相 似 的 人 口 统 计 社 会 经 济 技 术 变 化 的 情 节 的 情 景 组 合 四 个 情 景 族 构 成 了 SRES 情 景 组 合 :A1,A2,B1 和 B2 解 释 性 情 景 : 针 对 Nakicenovic 和 Swart(2000) 的 决 策 者 摘 要 中 的 6 组 情 景 的 每 一 组 作 出 解 释 的 一 个 情 景 包 括 分 别 针 对 A1B,A2,B1 和 B2 情 景 组 的 四 个 修 订 的 情 景 标 志 和 针 对 A1FI 和 A1T 组 的 两 个 附 加 情 景 所 有 情 景 组 均 同 样 可 靠 标 志 情 景 : 最 初 以 草 案 形 式 贴 在 SRES 网 站 上 的 一 种 情 景, 以 代 表 一 个 给 定 的 情 景 族 标 志 的 选 择 是 根 据 初 始 量 化 最 佳 地 体 现 出 情 节 以 及 特 定 模 式 的 特 征 标 志 的 可 能 性 不 会 超 过 其 它 情 景, 但 这 些 标 志 被 SRES 编 写 组 视 为 对 某 个 特 定 情 节 具 有 解 释 性 标 志 经 修 改 后 纳 入 Nakicenovic 和 Swart 的 报 告 中 (2000) 这 些 情 景 受 到 整 个 编 写 组 的 最 仔 细 审 查 并 在 经 历 了 SRES 的 开 放 评 审 过 程 还 选 择 了 一 些 情 景, 以 解 释 其 它 两 个 情 景 组 情 节 : 对 一 个 情 景 ( 或 情 景 族 ) 的 叙 述 性 描 述, 以 突 出 情 景 的 主 要 特 征 和 关 键 驱 动 力 与 演 变 动 力 之 间 的 关 系

13 比 容 参 见 海 平 面 变 化 储 量 参 见 库 风 暴 潮 由 于 极 端 气 象 条 件 ( 低 气 压 或 强 风 ) 在 某 一 特 定 地 点 引 起 的 海 水 高 度 暂 时 上 升 风 暴 潮 被 定 义 为 在 该 时 间 和 地 点 超 出 了 预 期 的 潮 汐 水 位 风 暴 路 径 最 初, 这 个 术 语 指 单 个 气 旋 天 气 系 统 的 路 径, 但 现 在 一 般 指 由 于 有 了 一 系 列 低 气 压 ( 气 旋 ) 和 高 气 压 ( 反 气 旋 ) 系 统 因 而 才 出 现 热 带 扰 动 主 要 路 径 的 区 域 平 流 层 大 气 中 对 流 层 之 上 较 高 的 层 结 区, 其 高 度 从 10 公 里 ( 高 纬 度 约 为 9 公 里, 热 带 地 区 平 均 为 16 公 里 ) 处 一 直 延 伸 至 50 公 里 左 右 潜 沉 通 过 埃 克 曼 抽 吸 和 侧 平 流, 表 层 水 从 海 表 混 合 层 进 入 海 洋 内 部 的 海 洋 过 程 当 海 表 水 被 平 流 输 送 到 一 个 表 层 密 度 较 低 的 局 部 区 域 时 会 发 生 侧 平 流, 因 而 一 定 会 滑 动 到 表 层 之 下, 通 常 密 度 没 有 变 化 太 阳 黑 子 太 阳 上 的 小 黑 斑 太 阳 黑 子 数 量 在 太 阳 活 动 高 峰 期 较 多, 特 别 是 随 太 阳 活 动 周 期 而 不 同 地 表 层 参 见 大 气 边 界 层 地 表 温 度 参 见 全 球 地 表 温 度 地 温 地 面 气 温 海 面 温 度 遥 相 关 广 泛 分 布 在 世 界 各 地 的 气 候 变 化 之 间 的 关 联 性 在 物 理 意 义 上, 遥 相 关 通 常 是 大 尺 度 波 运 动 的 结 果, 而 在 波 运 动 中 能 量 从 各 源 区 出 发 沿 众 值 突 显 的 路 径 在 大 气 中 转 移 热 膨 胀 与 海 平 面 上 升 有 关, 它 指 由 于 海 水 变 暖 所 产 生 的 体 积 增 加 ( 密 度 减 小 ) 海 洋 增 温 导 致 海 洋 体 积 的 膨 胀, 从 而 使 海 平 面 升 高 参 见 海 平 面 变 化 热 红 外 辐 射 地 球 表 面 大 气 和 云 散 射 出 的 辐 射 它 也 称 之 为 陆 地 辐 射 或 长 波 辐 射, 它 不 同 于 近 外 红 外 辐 射, 后 者 是 太 阳 光 谱 的 一 部 分 一 般 而 言, 红 外 辐 射 有 一 个 独 特 的 波 长 ( 光 谱 ) 范 围, 比 可 见 光 谱 段 的 红 色 的 波 长 还 要 长 由 于 太 阳 和 地 球 - 大 气 系 统 的 温 度 差 异, 热 红 外 辐 射 光 谱 实 际 上 与 短 波 或 太 阳 辐 射 光 谱 有 着 明 显 区 别 斜 温 层 在 海 洋 中, 位 于 海 洋 表 层 和 深 层 之 间 的 海 洋 最 大 垂 直 温 度 梯 度 层 在 亚 热 带 区 域, 其 源 区 水 一 般 在 潜 沉 后 向 赤 道 方 向 移 动 的 较 高 纬 度 的 表 层 水 在 高 纬 度, 有 时 无 斜 温 层, 取 而 代 之 的 是 盐 跃 层, 它 是 一 个 最 大 垂 直 盐 度 梯 度 层 温 盐 环 流 (THC) 海 洋 中 的 大 尺 度 环 流, 即 : 低 密 度 上 层 海 水 向 较 高 密 度 的 中 层 及 深 层 海 水 输 送 的 并 将 这 些 海 水 在 带 回 海 洋 上 层 这 种 环 流 是 非 对 称 的, 它 在 高 纬 度 有 限 区 域 转 换 为 密 度 高 水 并 返 回 海 面, 这 涉 及 跨 大 尺 度 地 理 区 域 的 缓 慢 上 涌 过 程 和 扩 散 过 程 温 盐 环 流 受 到 表 层 或 邻 近 表 层 高 密 度 水 驱 动, 而 密 度 本 身 是 低 温 和 / 或 高 盐 度 造 成 的, 但 尽 管 其 通 用 名 称 表 达 了 上 述 含 义, 它 也 受 到 由 机 械 力 驱 动, 如 : 风 和 潮 汐 通 常, 温 盐 环 流 被 作 为 经 向 翻 转 环 流 的 同 义 词 热 喀 斯 特 由 于 富 含 冰 的 多 年 冻 土 层 溶 化 或 大 量 地 下 冰 融 化 而 形 成 典 型 地 貌 的 过 程 (VanEverdingen,1998) 热 比 容 参 见 海 平 面 变 化 验 潮 仪 一 种 设 置 在 岸 边 ( 有 些 潜 入 海 中 ) 的 用 于 连 续 测 量 邻 接 陆 地 的 海 平 面 高 度 的 仪 器 按 时 间 平 均 的 海 平 面 高 度 记 录 给 出 了 观 测 的 相 对 海 平 面 的 长 期 变 化 太 阳 总 辐 照 度 (TSI) 地 球 大 气 以 外 在 一 个 垂 直 于 入 射 辐 射 表 面 接 收 的 太 阳 辐 射 的 总 量, 在 到 太 阳 的 地 球 平 均 距 离 可 靠 的 太 阳 辐 射 测 量 只 能 在 空 间 中 获 得, 准 确 的 记 录 可 以 追 溯 到 1978 年 普 遍 接 受 的 值 是 1,368 瓦 / 平 方 米, 精 度 约 为 0.2% 百 分 之 几 十 的 变 量 是 常 见 的, 通 常 与 通 过 太 阳 表 面 太 阳 黑 子 出 现 关 TSI 太 阳 活 动 周 期 变 化 的 量 级 为 0.1%(AMS,2000) 另 参 见 日 射 瞬 变 气 候 响 应 参 见 气 候 敏 感 性 年 轮 在 木 科 植 物 茎 的 中 心 横 截 面 中 次 生 树 轮 证 据 树 轮 密 度 一 个 季 节 中 小 细 胞 晚 生 长 树 木 与 春 季 后 大 细 胞 早 生 长 树 木 之 间 的 差 异 使 得 可 以 估 算 树 木 的 年 龄, 树 木 年 轮 的 宽 度 或 密 度 可 能 与 气 候 参 数 有 关, 如 : 温 度 和 降 水 参 见 代 用 资 料 趋 势 在 本 报 告 中, 趋 势 指 一 种 变 化, 一 般 是 某 个 变 量 值 随 时 间 的 单 一 变 化 对 流 层 顶 对 流 层 与 平 流 层 的 界 限 对 流 层 大 气 的 最 低 部 分, 在 中 纬 度 地 区, 从 地 面 至 海 拔 约 10 公 里 高 处 ( 高 纬 度 为 9 公 里, 热 带 地 区 平 均 为 16 公 里 ), 云 和 天 气 现 象 均 发 生 于 其 中 对 流 层 内, 温 度 随 高 度 的 增 加 而 降 低 周 转 时 间 参 见 生 命 期 不 确 定 性 对 于 某 一 变 量 ( 如 未 来 气 候 系 统 状 态 ) 的 未 知 程 度 的 表 述 不 确 定 性 可 源 于 缺 乏 有 关 已 知 或 可 知 事 物 的 信 息 或 对 其 认 识 缺 乏 一 致 性 主 要 来 源 有 许 多, 如 从 数 据 的 可 量 化 误 差 到 概 念 或 术 语 定 义 的 含 糊, 或 者 对 人 类 行 为 的 不 确 定 预 估 因 而, 不 确 定 性 能 够 用 量 化 度 量 表 示 ( 如 不 同 模 式 计 算 值 的 一 个 变 化 范 围 ) 或 进 行 定 性 描 述, 如 体 现 一 个 专 家 组 的 判 断 ( 参 见 Moss 和 Schneider,2000;Manning 等,2004) 另 参 见 可 能 性 ; 可 信 度 联 合 国 气 候 变 化 框 架 公 约 (UNFCCC) 该 公 约 于 1992 年 5 月 9 日 在 纽 约 通 过, 并 在 1992 年 里 约 热 内 卢 召 开 的 地 球 峰 会 议 上, 由 150 多 个 国 家 以 及 欧 共 体 共 同 签 署 其 最 终 宗 旨 是 将 大 气 中 温 室 气 体 浓 度 稳 定 在 一 个 水 平 上, 使 气 候 系 统 免 受 危 险 的 人 为 干 涉 公 约 141

14 包 括 所 有 缔 约 方 的 承 诺 在 该 公 约 下, 附 件 1 中 的 缔 约 方 ( 所 有 OECD 国 家 及 经 济 处 于 转 型 的 国 家 ) 的 共 同 目 标 是 在 2000 年 前 将 未 受 蒙 特 利 尔 议 定 书 控 制 的 温 室 气 体 排 放 量 恢 复 到 1990 年 的 水 平 该 公 约 1994 年 3 月 生 效 另 参 见 京 都 议 定 书 吸 收 在 某 个 库 中 增 加 某 种 受 关 注 的 物 质 含 碳 物 质 ( 尤 其 是 二 氧 化 碳 ) 的 吸 收 通 常 称 为 ( 碳 ) 的 固 化 城 市 热 岛 (UHI) 与 周 边 乡 村 地 区 相 比 某 个 城 市 的 相 对 热 度, 城 市 热 岛 与 径 流 变 化 城 市 水 泥 建 筑 楼 群 热 保 持 效 应 地 面 反 照 率 的 变 化 污 染 和 气 溶 胶 的 变 化 等 相 关 海 气 交 换 海 洋 与 大 气 表 层 之 间 的 物 质 交 换, 使 其 与 大 气 之 间 的 物 质 浓 度 趋 于 平 衡 值 (AMS,2000) 体 积 混 合 比 参 见 摩 尔 分 数 沃 克 环 流 在 热 带 太 平 洋 上 空 大 气 中 热 力 驱 动 的 直 接 纬 向 环 流, 上 升 空 气 位 于 西 太 平 洋 而 下 沉 空 气 位 于 东 太 平 洋 水 团 具 有 可 识 别 特 性 ( 温 度 盐 度 密 度 化 学 示 踪 物 ) 的 海 水, 产 生 于 独 特 的 形 成 过 程 水 团 通 常 通 过 某 个 垂 直 或 水 平 极 值 确 定, 如 : 盐 度 新 仙 女 木 冰 川 消 融 期 间 12.9 至 11.6kya 的 一 个 时 期, 这 段 时 期 的 特 征 是 许 多 地 点 都 暂 时 回 到 较 冷 的 状 态, 特 别 是 在 北 大 西 洋 周 围 References AMS,2000:AMSGlossaryofMeteorology,2ndEd.Am ericanmeteorologicalsociety,boston,ma, amsglossary.allenpress.com/glossary/browse. Charlson, R.J., and J. Heintzenberg (eds.), 1995: Aerosol Forcing of Climate. John Wiley and Sons Limited, pp Copyright 1995 John Wiley and Sons Limited. Reproduced with permission. Heim, R.R., 2002: A Review of Twentieth-Century Drought Indices Used in the United States. Bull. Am. Meteorol. Soc., 83, IPCC, 1992: Climate Change 1992: The Supplementary Report to the IPCC Scientific Assessment [Houghton,J.T.B.A.Callander,andS.K.Varney (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 116 pp. IPCC, 1996: Climate Change 1995: The Science of Climate Change. Contribution of Working Group I to the Second Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Houghton., J.T., et al. (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 572 pp. IPCC, 2000: Land Use, Land-Use Change, and Forestry. Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Watson, R.T., et al. (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 377 pp. IPCC, 2001: Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Houghton, J.T., et al. (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 881 pp. IPCC, 2003: Definitions and Methodological Options to Inventory Emissions from Direct Human-Induced Degradation of Forests and Devegetation of Other Vegetation Types [Penman, J., et al. (eds.)]. The Institute for Global Environmental Strategies (IGES), Japan, 32 pp. Manning, M., et al., 2004: IPCC Workshop on Describing Scientific Uncertainties in Climate Change to Support Analysis of Risk of Options. Workshop Report. Intergovernmental Panel on Climate Change, Geneva. Moss, R., and S. Schneider, 2000: Uncertainties in the IPCC TAR: Recommendations to Lead Authors for More Consistent Assessment and Reporting. In: IPCC Supporting Material: Guidance Papers on Cross Cutting Issues in the Third Assessment Report of the IPCC. [Pachauri, R., T. Taniguchi, and K. Tanaka (eds.)]. Intergovernmental Panel on Climate Change, Geneva, pp Nakićenović, N., and R. Swart (eds.), 2000: Special Report on Emissions Scenarios. A Special Report of Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 599 pp. Schwartz, S.E., and P. Warneck, 1995: Units for use in atmospheric chemistry. Pure Appl. Chem., 67, Van Everdingen, R. (ed.): Multi-Language Glossary of Permafrost and Related Ground-Ice Terms, revised May National Snow and Ice Data Center/World Data Center for Glaciology, Boulder, CO, 142