CMIP5模式对21世纪全球和中国年平均地表气温变化和2℃升温阈值的预估

基于参加国际耦合模式比较计划第5阶段（CMIP5）的29个全球气候模式开展的历史气候模拟和3种典型浓度路径（RCP2.6、RCP4.5、 RCP8.5）下21世纪气候预估的结果，分析了单个模式和多模式集合平均（MME）的21世纪全球与中国年平均地表气温（ASAT）变化特征及2℃升温阈值的出现时间。多模式集合平均的结果显示：全球和中国年平均地表气温均将继续升高，21世纪末的升温幅度随着辐射强迫的增大而增大。RCP2.6情景下，年平均地表气温增幅先升高后降低，全球（中国）年平均地表气温在2056年（2049年）达到升温峰值，21世纪末升温1.74℃（2.12℃）；RCP4.5情景下，年平均地表气温在21世纪前半叶逐渐升高，之后升温趋势减缓，21世纪后期趋于平稳，21世纪末全球（中国）年平均地表气温增幅为2.60℃（3.39℃）；RCP8.5情景下，21世纪年平均地表气温快速升高，21世纪末全球（中国）年平均地表气温增幅为4.75℃（6.55℃）。全球平均的年平均地表气温增幅，在RCP2.6情景下没有超过2℃，RCP4.5和RCP8.5情景下分别在2047和2038年达到2℃。RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下中国年平均地表气温增幅连续5 a不低于2℃的时间分别在2032、2033和2027年，明显早于全球平均。任一典型浓度路径情景下，达到2℃升温的时间，北半球同纬度地区早于南半球，同半球高纬度地区早于低纬度地区，同纬度地区陆地早于海洋。3种不同典型浓度路径情景下21世纪全球和中国年平均地表气温将继续升高这一结果是可信的，RCP4.5和RCP8.5情景下全球和中国年平均地表气温增幅超过2℃的结果模式之间有较高的一致性。多模式预估的全球和中国年平均地表气温升幅和不同幅度升温的出现时间均存在一定的不确定性，预估结果的不确定性随预估时间的延长而增大；相同情景下，中国年平均地表气温预估的不确定性大于全球。