图片丢失啦 海洋和冰冻圈变化与影响最新认知

2019年9月,政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布了《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC),这是继IPCC于2018年和2019年分别发布《全球温升1.5度特别报告》(SR15)和《气候变化与土地特别报告》(SRCCL)后,IPCC第六次评估报告周期内的第3份特别报告。 SROCC报告由来自全球36个国家的104名科学家共同撰写完成,报告基于最近发表的6981篇科学文献,评估了全球山地冰冻圈变化及其影响,极地变化与影响,海平面上升及其对沿海地区的影响,海洋变化及其影响,海洋和冰冻圈极端事件及风险管理等与气候变化密切相关的问题,回应或采纳了31176条专家和政府评审意见。此份报告是IPCC第一工作组和第二工作组联合组织专家编制而成的,技术支撑小组(TSU)以第二工作组为主、第一工作组为辅提供支持。 本专栏主要由参加SROCC报告的中国作者完成,王朋岭、康世昌、效存德、蔡榕硕、成里京、余荣和翟盘茂等分别就SROCC核心结论、山地冰冻圈变化及其影响、极地系统变化及其影响、海洋与海平面变化及其影响、海洋热含量变化、海洋与冰冻圈变化的极端事件及其影响进行了解读。值得注意的是,本专栏与我刊2019年第4期发表的“IPCC《全球1.5℃增暖特别报告》冰冻圈变化及其影响解读”具有一定的内在关联性,这是因为1.5℃和2℃两种温升情景下,海洋与冰冻圈变化及其影响到底有多大程度差异,也是科学界关注的重点。

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海洋和冰冻圈变化有关的极端事件、突变及其影响与风险
余荣,翟盘茂
气候变化研究进展    2020, 16 (2): 194-202.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.240
摘要410)   HTML28)    PDF (1004KB)(469)   

《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC)于2019年9月在IPCC第一工作组和第二工作组第二次联合大会上得到审议通过,并得到了IPCC第51届全会接受和批准。文中主要对该报告中海洋和冰冻圈变化有关的极端事件、突变及其影响与风险的有关评估内容进行了综合分析。SROCC评估得到的最新结果显示:气候变化背景下冰冻圈变化引起的山体滑坡、雪崩和冰川洪水事件频发。海洋有关的海洋热浪频发,极端El Niño事件加强,大西洋经向翻转环流减弱。同时,沿海地区极端海平面上升,极端海浪增高,极端热带气旋影响增加。这些变化,比如海洋热浪等,是可以归因于人为增暖的。预估结果表明,海洋和冰冻圈变化引起的极端事件未来会进一步加剧。而这些变化已经影响了高山、极地以及沿海地区人群的生产和生活,以及海洋和冰冻圈的生态系统服务功能。应对这一系列变化,需要更加精准的预测和预警,包括对极端事件和突变的季节预测和年际、年代际预测,以便做好充足的准备来降低极端事件风险。同时,加强应对极端事件的科普教育和提供因地制宜的灾害重建措施等也是风险管理的重要环节。

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海洋的变化及其对生态系统和人类社会的影响、风险及应对
蔡榕硕,韩志强,杨正先
气候变化研究进展    2020, 16 (2): 182-193.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.028
摘要540)   HTML30)    PDF (3584KB)(748)   

IPCC《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》评估了全球和区域海洋的气候变化及其对生态系统和人类社会的影响、风险及应对措施。结果表明,近几十年来,海洋的物理和化学性质发生了明显变化,如升温、酸化、脱氧和营养盐减少等气候致灾因子(事件)的危害(险)性不断加剧(高信度)。这种变化正在影响从上层到底层的海洋生态系统和人类社会的可持续发展,如海洋初级生产力的下降、物种地理分布的变迁、渔业资源潜在渔获量的下降以及食品供应的减少(高信度)。在气候变化与非气候人为干扰因素的综合影响下,随着温室气体排放的增加(从RCP2.6到RCP8.5情景),到21世纪末,几乎所有类型的海洋和海岸带生态系统将处于高或很高的风险水平(高信度);其中,暖水珊瑚礁生态系统尤其严重,如果全球升温1.5℃和2℃,将分别消失70%~90%和99%以上(很高信度)。然而,当前多种减缓气候变化的海洋应对措施的作用较小,有的可能带来生态危险,而许多降低气候风险的海洋适应措施的作用也很有限,特别是在RCP8.5情景下的作用更小;未来海洋生态系统的风险水平在RCP2.6情景下均低于RCP8.5情景(很高信度)。因此,这凸显了减缓气候变化尤其是减缓和适应气候变化综合治理的重要性。

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SROCC:海洋热含量变化评估
成里京
气候变化研究进展    2020, 16 (2): 172-181.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.237
摘要574)   HTML25)    PDF (6748KB)(381)   

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,2000 m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%。

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海平面加速上升对低海拔岛屿、沿海地区及社会的影响和风险
蔡榕硕,谭红建
气候变化研究进展    2020, 16 (2): 163-171.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.225
摘要549)   HTML29)    PDF (2385KB)(443)   

IPCC《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》评估了气候变化对全球、区域海平面变化和极端海面(极值水位)升高的贡献,以及海平面上升对低海拔(小鱼10 m)岛屿、沿海地区和社会的影响及相关的风险。评估表明,全球变暖背景下,全球平均海平面上升的证据是确凿的,且明显加速(高信度),极端海面高度升高,主要是由陆地冰川和冰盖融化以及海洋热膨胀引起,且前者的贡献已大于后者(很高信度);与此同时,海洋变暖速率倍增,强热带气旋、风暴潮增多,极值水位重现期缩短;至21世纪末,全球海平面还将上升约0.43 m(温室气体低排放情景,RCP2.6)和0.84 m(高排放情景,RCP8.5)(中等信度),很多沿海地区当前较少发生的百年一遇的极值水位将变为一年一遇或更频繁,而对于许多沿海低洼地而言,类似事件甚至在21世纪中叶就可能发生(高信度)。评估还表明,持续上升的海平面、趋于频发的极值水位,以及人为地面沉降等因素,增加了沿海社会-生态系统的暴露度和脆弱性;并且,与海平面上升有关的危害(险)性事件,如海岸侵蚀、洪灾、盐碱化和生境退化等将显著增加(高信度)。报告指出,如未采取充分的适应海平面上升的措施,在RCP8.5情景下,沿海大城市、城市环礁群岛、热带农业三角洲地区和北极沿岸社区将处于高或很高的灾害风险中(高信度)。

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极地系统变化及其影响与适应新认识
效存德,苏勃,窦挺峰,杨佼,李姝彤
气候变化研究进展    2020, 16 (2): 153-162.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.244
摘要501)   HTML22)    PDF (2217KB)(606)   

地球北极和南极部分地区正在经历着以变暖和冰冻圈退缩为主要特征的显著变化,不仅深刻影响着当地生态环境和社会经济,而且具有半球乃至全球效应。IPCC在2019年9月发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC)第三章对极地系统变化及其影响与适应做了系统评估,主要呈现了IPCC第五次评估报告(AR5)之后极地冰冻圈、海洋、生态和社会系统相互作用的最新科学认知,探讨了降低脆弱性和风险、增强适应性和恢复力的路径。文中对SROCC第三章进行扼要解读,主要内容包括:(1)极地海洋、海冰、积雪/冻土/淡水冰、冰盖与冰川等极地系统要素过去和未来变化及其影响以及极地与中低纬度天气气候之间的关联;(2)人类响应极地系统变化的策略和不足以及应对未来变化的不确定性;(3)当前加强极地恢复力建设的主要行动及其实施进展。

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全球山地冰冻圈变化、影响与适应
康世昌,郭万钦,钟歆玥,许民
气候变化研究进展    2020, 16 (2): 143-152.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.257
摘要519)   HTML43)    PDF (4906KB)(538)   

冰冻圈是高山地区不可或缺的重要组成部分,居住着全球约10%的人口。近几十年来,冰冻圈变化对山区和周围地区的自然和人类系统产生了广泛而深远的影响,对海洋也发挥着重要作用。IPCC最新发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC)指出,过去几十年全球高山区气温显著升高,使山地冰冻圈发生了大范围显著退缩。观测到的山地(特别是低海拔山区)积雪期缩短、雪深和积雪覆盖范围减小;冰川物质持续亏损,其中全球最大的冰川负物质平衡出现在南安第斯山、高加索山和欧洲中部,亚洲高山区冰川负物质平衡最小;多年冻土温度升高、厚度减薄,地下冰储量减少;河、湖冰持续时间缩短。随着气候持续变暖,山地冰冻圈在21世纪仍将呈继续退缩状态。到21世纪末,低海拔山区积雪深度和积雪期将减少,冰川物质损失继续增加,多年冻土持续退化。冰冻圈变化已经或将改变山地灾害发生频率和强度,并对水资源、生态系统和经济社会系统产生重要影响。应对山地冰冻圈变化应从管理和优化利用冰冻圈资源、加强冰冻圈变化灾害风险的有效治理、增强国际合作及公约制定等适应策略着手开展,增强适应能力,从而有益于推动山地生态系统和经济社会系统可持续发展。

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IPCC SROCC的主要结论和启示
王朋岭,黄磊,巢清尘,袁佳双,陈超
气候变化研究进展    2020, 16 (2): 133-142.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.275
摘要769)   HTML37)    PDF (1950KB)(1740)   

2019年9月,IPCC正式发布《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC),这是IPCC首次以高山地区与极区冰冻圈和海洋为主题的评估报告。报告全面评估气候变化背景下海洋和冰冻圈变化及其广泛影响与风险,其核心结论包括:气候系统变暖背景下高山地区和极区的冰冻圈普遍退缩,未来冰冻圈将继续消融,高山地区和极区将面临更高的灾害风险;20世纪70年代以来全球海洋持续增暖,未来海洋将继续变暖、加速酸化,影响海洋生物多样性并危及海洋生态系统服务功能和人类社会;近几十年全球平均海平面加速上升,未来数百年海平面仍将持续上升,极端海面事件频发将加剧沿海地区社会-生态系统的灾害风险。报告强调,采取及时、积极、协调和持久的适应与减缓行动,是有效应对海洋和冰冻圈变化,实现气候恢复力发展路径和可持续发展目标的关键所在。本研究认为,需要高度重视海洋和冰冻圈在气候系统变化中的长期和不可逆影响,强化应对气候变化紧迫性认识;高度重视我国冰冻圈和沿海地区面临的气候风险,强化适应能力建设;推动我国牵头的国际大科学计划,强化跨学科、跨领域协同创新,持续提升我国在相关领域的国际影响力和科技支撑能力。

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