第一次海洋与气候变化科学评估报告:一:海洋与气候变化的历史和未来趋势
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作者:
《第一次海洋与气候变化科学评估报告》编制委员会
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出版社:
海洋出版社
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ISBN:
9787521005707
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出版时间:
2017-12
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装帧:
精装
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开本:
16开
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作者:
《第一次海洋与气候变化科学评估报告》编制委员会
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出版社:
海洋出版社
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ISBN:
9787521005707
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出版时间:
2017-12
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￥398.00
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全新
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目录
第1章 概述
1.1 海洋在气候系统变化中的作用
1.1.1 海洋热量、盐度和海表温度等的气候变化
1.1.2 海洋环流的气候变化
1.1.3 北极、南极和海平面的气候变化
1.1.4 海洋碳循环与海洋酸化的气候变化
1.1.5 中国近海海洋的气候变化
1.2 第一部分内容构架介绍
1.3 展望
参考文献
第2章 海洋气候的年际和年代际变率
2.1 引言
2.2 热带海-气耦合系统的气候平均状态和季节变化
2.2.1 气候平均状态
2.2.2 季节变化
2.3 热带太平洋海-气耦合系统的年际变率
2.3.1 厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）
2.3.2 ENSO循环的形成机制
2.3.3 热带太平洋经向模态和赤道中太平洋厄尔尼诺
2.3.4 热带西北太平洋海洋环流年际变率
2.4 热带大西洋海-气耦合系统的年际变率
2.4.1 热带大西洋海-气耦合的主模态
2.4.2 厄尔尼诺-南方涛动与热带大西洋的相互影响
2.5 热带印度洋海表温度年际变率
2.5.1 热带印度洋年际变率与海洋动力过程
2.5.2 热带印度洋海盆模态
2.5.3 热带印度洋偶极子模态
2.6 太平洋年代际振荡及其可能的机制
2.6.1 太平洋年代际振荡
2.6.2 太平洋年代际振荡可能的机制
2.6.3 热带西北太平洋海洋环流年代际变率
2.7 大西洋多年代际变率及其可能的机制
2.8 本章小结
参考文献
第3章 古海洋气候变化
3.1 引言
3.2 海水古温度与大气CO2浓度变化
3.2.1 重建海水古温度的方法
3.2.2 南海的古温度变化
3.2.3 东海和黄海的古温度变化
3.2.4 海水古温度变化和大气CO2浓度变化的联系
3.3 我国海平面的历史变化与全球变暖背景下的趋势
3.3.1 末次冰期以来中国东部海平面变化记录
3.3.2 末次冰期以来中国南部海平面变化记录
3.3.3 中全新世以来的中国海平面变化
3.3.4 上新世以来的全球海平面变化：南海巽他陆架大洋钻探研究
3.4 全球季风与水循环的地质演变
3.4.1 追踪地质历史时期水循环变化的技术方法
3.4.2 全球季风的概念及其地质演变
3.4.3 古厄尔尼诺与东亚季风降雨
3.5 轨道尺度气候演变的动力机制和热带驱动假说
3.5.1 气候变化的驱动机制
……
第4章 海洋气候变化的观测事实
第5章 海洋气候变化的归因
第6章 极区的气候变化
第7章 深海环境变化的探测事实
第8章 太平洋-印度洋-中国近海的气候变化
第9章 海洋生物地球化学的变化
第10章 海平面变化事实
第11章 未来海洋气候变化趋势
第12章 观测、模式与在分析资料的不确定性分析
内容摘要
1．1海洋在气候系统变化中的作用 IPCC定义的气候变化为：气候状态的变化，它可以用平均值和(或)变率的变化来加以判别，这种变化通常持续几十年或更长的时间。气候变化的原因既可能由于自然的内部过程或外部强迫，也可能由于大气成分和土地利用中持续的人为变化。因此，气候变化既包含了自然气候变率，也包含了人为气候变化(IPCC，2001)。气候系统的属性可以概括为以下5个方面：①热力属性，包括空气、水、冰和陆地的温度；②动力属性，包括风、洋流和冰体运动；③水分属性，包括空气湿度、云量及云中液态水含量、降水量、土壤湿度、河湖水位、冰雪等；④静力属性，包括大气和海水的密度和压强、大气成分、大洋盐度及气候系统的几何边界和物理常数等；⑤生物属性，包括陆地和海洋生态系统等。这些属性在一定的外因条件下通过气候系统内部的物理过程、化学过程和生物过程相互关联，并在不同的时间尺度内发生着变化。下面我们从海洋热量和盐度等的变化、海洋环流和海气相互作用对气候变化的影响、南极和北极以及海平面上升对气候变化的影响、海洋对碳循环的影响和海洋酸化几个方面简要介绍海洋在气候系统变化中的作用。1．1．1海洋热量、盐度和海表温度等的气候变化 海洋覆盖地球表面约71％，到达地球的大部分太阳辐射落在海洋上并被海洋吸收。海水的密度约为对流层大气密度的1 000倍，海水的热容量远大于大气，构成了一个巨大的能量存储器。整个大气圈韵热容量仅相当于约2．5 m深海水的热容量。海洋中储存的热量会以潜热、长波辐射和感热交换的形式输送给大气，驱动大气的运动。因此，海洋热状况以及海面蒸发的强度的变化，会对大气运动的能量供给产生重要影响，从而引起气候变化。另一方面，海洋并非静止的水体，海洋环流在地球大气系统的能量输送和平衡中发挥着重要作用。由于地球大气系统中，低纬地区获得的净辐射能比高纬地区多，为保持能量平衡，必须有能量从低纬地区向高纬地区输送。研究表明，全球平均而言近。70％的经向能量输送由大气完成，30％-多的经向能量输送则由海洋承担(Oort and Haar，1976)。但在不同的纬度带，大气和海洋各自输送能量的相对值还有不同：在中低纬度主要由海洋环流把低纬度的多余热量向较高纬度输送；而在中高纬度，通过海气间的强烈热交换，海洋把相当多的热量输送给大气，再由大气环流将能量向更高纬度输送。因此，海洋对热量的经向输送的强度和位置变化，也会对全球气候产生重要影响。 随着卫星高度计、Argo等新观测手段的不断采用，海洋观测资料的数量和质量得到大大提高。IPCC(2013)指出，海洋变暖在气候系统储存能量的增加中占主导地位，可以解释1971一"2010年累积能量的90％以上。据IP~：c(2013)，全球尺度上，海洋表层温度升幅最大，1971一"2010年海洋上层75 m以上的海水温度升幅为每十年0．11。。1957—2009年，海洋在。700～2000 m的深度之间可能已经变暖。1992-一2005年，2000～3000 m的深度之间的海洋没有观测到显著的温度变化趋势。而从3000 m至洋底海洋可能已经变暖，其中在南大洋观测到的海水温度升幅最大。在197l一2010年这40年间，气候系统增加的净能量中有60％以上储存在海洋上层(0～700 in)，另有大约30％储存在700 m以下。通过线性趋势估算，海洋上层的热含量可能增加了17×10”J。 此外，自20世纪50年代以来，以蒸发为主的高盐度海区的海水已变得更咸，而以降水为主的低盐度海区的海水已变得更淡，这些区域性海洋盐度的变化趋势间接表明，海洋表面的蒸发和降水已发生变化(IPCC，2013)。海洋是全球水汽循环的核心部分。海洋包含了全球几乎所有的液态水(97％)，大气中的水汽含量只占总水量的0．001％，陆地上的水含量不到海洋水含量的1／30。据估计，全球蒸发的86％、全球降水的78％发生于海洋上，海洋作为水汽之源，其蒸发和降水形势的微小变化，就足以引起相对较小的陆表水循环的剧烈变化。因此，全球变暖导致的水循环加剧与海洋气候变化密切关联，这很可能导致了观测到的许多极端天气和气候事件的发生(IPCC，2013)。1．1．2海洋环流的气候变化 海洋环流根据其形成的主要原因可以分成两类：一类是受海面风的应力作用产生的，被称为风生环流；另一类是由于温度和盐度变化导致密度分布不均匀产生的，被称为温盐环流。风生环流的影响主要在海洋的中上层，而温盐环流的影响则主要在海洋的深层。海流直接观测资料非常少，目前，主要通过海表高度、温盐场、风场等观测和再分析资料间接估算其变化。最近的观测资料进一步证实，在年际至年代际时间尺度上，主要的海洋环流系统都存在变化。比如，在风生环流方面，卫星高度数据的分析表明，1993年以来北赤道流(NEC)在菲律宾沿岸的分叉纬度向南偏移，北太平洋副热带环流向南扩展(Qi。and Chen，2012)
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