基于CMIP5多模式集合预估东海和南海21世纪海平面高度变化

摘要

人类活动引起的当代气候变暖已导致全球海平面显著上升,在21世纪全球气候继续变暖的背景下,东南沿海海平面的升高将对区域环境及社会可持续发展带来巨大挑战,但目前对未来区域海平面变化的预估尚存在较大的不确定性.本文基于筛选的国际耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)的10个模拟性能较好的气候模式输出结果,通过多模式集合预估了未来温室气体三种排放情景下21世纪东海和南海区域海平面高度的趋势变化,并分析了不同影响因子的贡献.通过计算海水热比容、盐比容和动力因子对海平面高度的影响,并在考虑冰川冰盖消融等因子的订正后,发现:21世纪东海和南海海平面高度都呈现连续上升趋势,东海和南海地区上升幅度略小于全球平均,南海上升幅度略大于东海.在温室气体低(RCP2.6)、中(RCP4.5)和高(RCP8.5)排放情景下,21世纪后期(2081—2100年)较前期(2006—2025年)东海/南海平均海平面分别上升0.26[0.01—0.55]m/0.29[0.05—0.55]m、0.38[0.10—0.66]m/0.40[0.14—0.67]m和0.52[0.15—0.89]m/0.52[0.23—0.83]m(方括号内为相应的不确定性范围).随着温室气体排放的升高,海平面上升幅度也增大,东海海平面上升区由东南向西北扩展,南海海平面上升区由东北向西南扩展.统计分析还表明:在不同排放情景下,不同影响因子对海平面变化的贡献也不一样,随着排放强度从低到高变化,海洋比容加动力因子的相对贡献从28％ —34％升高至46％ —47％,而冰川冰盖消融等其他因子的相对贡献从66％ —72％降低至53％ —54％.