第4卷第6期2008气候变化研究进展ADVANCESINVNovem014．，NO．6年11月CLIMATECHANGERESEARCHber，2008文章编号：16731719—(2008)06036907—摘要大，：通过对比IPCC历次评估报告中全球碳循环的收支发现。，尽管评估报告在估算各主要碳库及其问的通量时差别不13但表层至中深层海水间溶解无机碳通量却存在巨大差异1996利用51990C的收支平衡检验了这2001一通量的适用范围。，结果表明：IPCC年和；20072年评估报告对此通量估计过大；，而年和年评估报告估计偏小关键词：IPCC：C0”收支；6c同位素分馏；中图分类号P7P467／文献标识码A引言在全球变化研究的重要领域，全球碳循环估算的各个碳库的含量及碳库间的通量，结合其他有影响的研究结果—，”利用全碳和6C的质一碳循环研究中，量平衡进行分析指出了IPCC评估报告中存在的，针对CO的排放量与大气CO：的浓度增加的不平衡性，些疑问。为方便起见1990、，本文将IPCC的4次评估报告、探讨人为排放特别是化石燃料的使用及水泥等一分别记为IPCC2007。IPCC1996IPCC2001~IHPCC的生产而释放的CO归宿是这，工作的重点，。大量的观测分析表明，19801990．年代每年因化石燃5GtC料的使用而排放的C02约为5es／／cdiac(http：，．1全球碳循环1d．aormlgov／trends／emis／．ethreghtm．)．而大气C0d．2含量仅增加约~enc02ds／，35GtC．／／cdiac(http：“”esornlg．ov／1．海洋碳收支的不确定性针对全球碳循环收支的研究自1970年代开始，)其余约40％的失踪碳。被海洋和陆地植被所吸收目前的研究对海洋是最重要的碳汇已，目前已取得很大的成绩。但由于海洋及陆地植被对观测尺度过大。一经没有什么异议但海洋到底吸收了多少碳?陆地。，大气CO，变化的响应较慢且，般都植被是源还是汇?对此仍有不同的见解为此政府闾气候变化专门委员会(IPCC)在综合了观测和模先后发表的4次评估报告_l_。’采用数值模拟和示踪元素反演的方法而对海陆、、一气问气体交换机制全球生物地球化学循环过程海式模拟结果的情况下，洋内部循环机制的了解不全面及模式的参数化过程存在误差等，都讨论了碳循环问题本文根据IPCC历次报告中的。造成了分析结果的差异。如表1所示，收稿日期基金项目：20080314；修订日期)男，：200804～28l70115：4)；南京信息工程大学科研启动费(QD46)；2006省高校自然科学研究计划项目(06KID中国气象局气候变化专项(CCSF2007~1)资助作者简介：姜爱军(1962，，正研级高工，主要从事气候变化及气候诊断分析和应用研究．Email：jiangaijunl23@sina．com通讯作者：陈中笑Email：czxchen@nuist．educnAdvClim．ChangeRes，2008，4(6)：369375369３７０ 气候变化研究进展 ２００ ８年 表１ １９７０一ｌ９９０年间伞球年均碳收支的研究结果 Ｔａｂｌｅ １ Ｇｌｏｂａｌ ａｎｎｕａｌ ｍｅａｎ ｃａｒｂｏｎ ｂｕｄｇｅｔｓ ｉｎ １ ９７０——１ ９９０ 注：文献［１４］中的研究时段为１８００ １９９４年 不同的研究方法在描述“失踪碳”在海洋及陆地植 输入（０．８ Ｇｔ Ｃ／ａ）和海洋沉积（０．２ Ｇｔ Ｃ／ａ）的差异， 被问的分布结果有所不同。这些研究特别是海洋碳 循环研究都着重研究大气一海洋间的ＣＯ 交换，对 而ＩＰＣＣ ２００７则直接把此通量合并入海气交换通量 中。需要强调的是，这些细微差异并没有对全球碳 循环收支产生影响。 海洋内部的溶解无机碳（ＤＩＣ）循环并没有详细讨 论，Ｋｅｅｌｉｎｇｌ 】就曾指出因气候变暖带来海水层化的 变化会引起海洋吸收能力的变化。 大气（ａ） １．２ ＩＰＣＣ报告的全球碳循环 ＩＰＣＣ针对同时期的碳循环研究，在综合各类研 究方法的基础上，从第一次评估报告开始对１９８０— １９９０年代的全球碳循环状态进行了权威评估ｌ１ ］，其 描述的全球各碳库及其间的交换通量和人为影响如 图ｌ所示。为便于比较，我们把其他３次评估报告结 Ｉ：ｔＮ￣ｔＮ）Ｎ（蚰） 【ｂ】＃ Ｉ Ｉ ｄ ｌ ｆ｝］深 海水（ｄ） ． 果都表示为ＩＰＣＣ １９９０的形式，并做了细微调整。如 ＩＰＣＣ １９９６和相关的产业革命前的碳循环状态ｌＩ６ 含 有一个稳定的溶解有机碳（ＤＯＣ）库，而在其他报 告中ｔＥＤＯＣ与颗粒有机碳（ＰＯＣ）合并为由表层（即 混合层，为与ＩＰＣＣ报告相符，本文都把混合层表述 图１ ＩＰＣＣ描述的全球碳循环示意冈 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｇｌｏｂａｌ ｃａｒｂｏｎ ｃｙｃｌｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｂｙ ＩＰＣＣ 为表层）至深层海水的有机碳通量（输出生产量）， 并最终在沉降过程中分解（矿化）进人中深层海水。 ＩＰＣＣ评估的全球碳循环研究报告给出了主要碳 库及其间的通量（表２），各碳库都能满足ＣＯ 收支 平衡。其中，大气ＣＯ 总量是直接观测结果，而稳 从质量平衡的角度看，这并不影响海洋有机碳的循 环过程。ＩＰＣＣ １９９６及１ＰＣＣ ２００１还有一个由海洋到 大气的额外通量（０．６ Ｇｔ Ｃ／ａ），这主要是为平衡河流 定态（产业革命前）数据复原自冰芯和树木年轮分 析，碳增加主要源干燃料的使用等人为因素。可见， ３７０ Ｊ Ａｄｖ．Ｃｌｉｍ Ｃｈａｎｇｅ Ｒｅｓ，２００８，４（６）：３６９～３７５ ６期 姜爱军等：针对１ＰＣＣ砰估报告中海洋碳循环的疑问——６”ｃ收支平衡法的验证 ３７１ 表２ ＩＰＣＣ评估的全球碳库的总量及碳库间的通量 Ｔａｂｌｅ ２ Ｇｌｏｂａｌ ｃａｒｂｏｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｓｉｚｅｓ ａｎｄ ｆｌｕｘｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｍ ａｓｓｅｓｓｅｄ ｂｙ １ＰＣＣ 人为影响碳排放／ＧｔＣ 燃料使用 森林采伐／土地使用０ ０ ５ ２ ５．４ 输出生产量／（ＧｔＣ／ａ） 沉积速率／（ＧＩ Ｃ／ａ） １０ ０，２ ４ ０．２ １０ ０．２ １１ ０．２ １１ ０．２ １１ ０．２ 河流输送／（Ｇｔｃ／ａ） ０．８ ０．８ Ｏ．８ Ｏ．８ ０ ８ ）数据来源干文献［Ｉ６］，与ＩＰＣＣ １９９６的评估结果相对应；２）括 内数字为年增加量；３）只给出海水Ｄ１Ｃ总量；４）净初级， 产鼍 与大气ＣＯ，含量相比人为排放速率虽然很小，但足 以破坏自然碳循环的平衡。陆地植被和土壤的碳含 量变化较大（从ＩＰＣＣ ２００１的２０００ Ｇｔ Ｃ￣ｑｌＰＣＣ ２００７ 的约２４００ Ｇｔ Ｃ），这可能是由于观测或描述的差异， 是因为决定生物生产量的并不是碳而是氮、磷等营 养盐。海气问交换通量的估算采用了观测、模式运 算等多种方法 ］，ＩＰＣＣ评估报告的海气交换速率基 本相同（表２）。有意思的是评估报告在描述海洋内 部循环——表层一中深层海水间的交换通量时却变 化很大（表２虚线框部分）：４次报告分别为３５／３７、 ９１．６／１００、３３／４２￣Ｈ９１．８／１０１ Ｇｔ Ｃ／ａ。ＩＰＣＣ １９９０￣１１ＰＣＣ 重要的是其与大气间的净收支在ＩＰＣＣ系列报告中变 化很小，而陆一气间的收支是通过平衡人为影响和 大气与海洋的收支来计算的ｌ４］，因此海气间收支及 海洋内部的循环显得尤为关键。 ２００１的中深层到表层的通量可理解为与深层海水的 各砰估报告对海洋生物活动的描述基本相同， 且海洋生物碳库总量亦没有变化（均为３ Ｇｔ Ｃ），除 ＩＰＣＣ １ ９９０外，净初级生产量与输出生产量相同 （１０～１１ Ｇｔ Ｃ／ａ）。这表示“生物泵”在传输表层有 机碳进入深层海水的过程从长期来看是稳定的，这 形成能力（约４６×１０ ｍ ／ｓ）相当，并通过生物泵 过程满足收支平衡ｌ】 。ＩＰＣＣ ２００７虽也强调影响表 层一深层海水间交换的因素有溶解泵、生物泵和碳 酸钙沉积等过程，但没有说明引起大通量的原因。 Ｓｉｅｇｅｎｔｈａｌｅｒ等Ｕ６］曾解释 １ 应为新生产量（＝输出 Ａｄｖ．Ｃｌｉｍ．Ｃｈａｎｇｅ Ｒｅｓ．，２００８，４（６）：３６９ ３７５ ｌ ３７１ ３７２ 气候变化研究进展 ２００ ８年 生产量）的１０倍才能满足表层ＤＩＣ １０％的不足，如 此，ＩＰＣＣ ２００７的 也应为１ １０ Ｇｔ Ｃ／ａ。问题是ＩＰＣＣ 评估报告为什么会有如此大的差异？该如何验证这 些评估的正确性？因评估报告中ＣＯ：是满足收支平 衡的，无法作为示踪元素来检验，所以我们用ＤＩＣ 的８１３Ｃ来探讨ＩＰＣＣ报告的 ＣＯ，的收支情况。 ２碳通量的６协Ｃ收支验证 Ｃ携带着源的历史信息，被广泛用来追踪ＣＯ， 的传输过程，特别是在海气问ＣＯ 交换和人为排放 ＣＯ 的侵入深度的研究 作中。观测表明，大气ＣＯ 的８１３６由于持续的燃料排放（约－２７％ｏ）在１９７０— １９９０年问减少了约０．４０％ｏ（－７．３６％０～－７．７６％０），通 过对海洋ＤＩＣ的６ Ｃ分析也发现了相似的减小趋势， 这提供了研究海洋吸收大气ＣＯ，的新方法。Ｑｕａｙ 等 利用在１ ９９０年观测的有限海域表层海水的 ６¨ｃ，与１９７０年代的ＧＥＯＳＥＣＳ（Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｃｅａｎ Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｓｔｕｄｙ）数据对比并通过对深度积分的６ Ｃ变 化得出，１９７０—１９９０年海洋平均吸收率为２．１ ＧｔＣ／ａ。 Ｔａｎｓ等【Ｉｎ 利用观测的海气间６”Ｃ的非平衡分馏得到 海洋吸收率仅为０．２ Ｇｔ Ｃ／ａ。Ｈｅｉｍａｎｎ等…］基于产业 革命以来大气ＣＯ 和”ＣＯ 的变化历史相同，假设在 海洋内部两者的侵人深度也相同，建立了一种新的 ６ Ｃ动态限制法，得到海洋吸收率高达３．１ Ｇｔ Ｃ／ａ。 Ｑｕａｙ等【１７ 采用新的ＷＯＣＥ（Ｗｏｒｌｄ Ｏｃｅａｎ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）海洋６”Ｃ的观测数据，综合比较上述方 法后指出吸收率应为１．５ Ｇｔ Ｃ／ａ。我们采用ＤＩＣ和 ５，３Ｃ收支平衡的方法来验证ＩＰＣＣ评估的海洋碳循 环，即不仅ＣＯ 的收支能满足平衡，８１３Ｃ也应达到 收支平衡。 根据ＩＰＣＣ报告（图１），海洋表层的ＤＩＣ收支 可表示为： △￣ｎ１ ）＋（ 一 ｄ）＋ 一 ｂ）＋ （１） 则ＤＩ Ｃ的收支为： △Ⅳ ＝ （ａｍ＋ ）一 （ ＋￡ｍ ）］＋ 一 ）＋［ Ｆｍ （ｅｍ ＋ ）］＋ （２） ３７２ Ｊ Ａｄｒ．Ｃｌｉｍ．Ｃｈａｎｇｅ Ｒｅｓ，２００８，４ ｒ６）：３６９ ３７５ 式中：￡为ＣＯ，在碳库间转换过程中的同位素分馏； 为碳通量； 指碳库的同位素比值，下标表示碳库 和通量（详见图１）。表层一深层海水间的交换没有 同位素分馏，海洋有机物呼吸或分解也没有伴随同 位素分馏ｌ１…，假设光合作用过程中合成有机物与表 层海水处于平衡分馏状态ｌ８． ， ，则有 ＝ ＋ 。 由于ＩＰＣＣ ２００７给出了稳定态的估算，可以利 用式（２）计算稳定状态下表层海水ＤＩＣ的 值来讨论 海洋内部循环特别是表层 中深层海水间的通量。 这样，△Ⅳｎ１、△￣ 为０，式（２）中同位素分馏数据 （表３）来自文献，稳定态大气ＣＯ 的６ Ｃ可由冰芯 数据复原ｌ６］，但是，仍存在一些不确定性。首先， １ＰＣＣ评估报告中的中深层海水 没有可信的数据， 一般估计为０‰左右，这可由ＧＥＯＳＥＣＳ（１９７０年代） 和ＷＯＣＥ（１９９０年代）观测的海水６ Ｃ垂直分布证 实 ＂１。为减少数据不确定性的影响，我们选择 范 围为１‰～１％ｏ。其次，河流输送的碳（０．８ Ｇｔ Ｃ／ａ） 中有机和无机碳各占一半左右 ， 。 １，对比ＩＰＣＣ １９９６、ＩＰＣＣ ２００１和ＩＰＣＣ ２００７的河流输送，其大小 与海气间额外通量（０．６ Ｇｔ Ｃ）和海洋沉积速率（０．２ Ｇｔ Ｃ）平衡，故经常被省略掉［１０ １１１。在计算中我们 将分别讨论含有和省略河流输人两种情况。最后，如 １．２节讨论所指出的，我们的疑问是ＩＰＣＣ报告为什 么频繁改变表层 中深层海水间的通量，既然其他 通量没有改变（或没有疑问），我们只需改变 和 Ｆ 的大小就可以计算给定通量下表层海水的８ｔ ３Ｃ （ ），从而与观测或估算的 范围比较来验证 值 的合理性。此时，除 和 外，其他通量取ＩＰＣＣ ２００７的数据（表２），对给定的 ， 可由式（１）计 算以满足海洋Ｄ１Ｃ收支平衡，最终利用式（２）可以得 到在不同的 、 时相应的表层海水的５１ ３Ｃ（表４）。 与大气不同，产业革命前的表层海水５，３Ｃ没有 直接观测数据。Ｊａｉｎ等 怙计表层海水６”Ｃ为１．９‰， 但通过对珊瑚等替代物的观测表明表层海水８１３Ｃ在 ｌ９世纪至１９７０年代减小了０．５％０～１．０％ｏ ＩＩ９ ，而观 测表明全球面积加权平均表层海水的６ Ｃ由１９７０年 的２．１ ０减少到１９９３年的１．６％ｏ ｌ１７］，因此可以推算稳 定状态下表层海水的６ Ｃ范围应为２．６％ｏ～３．１％ｏ。而 由”ｃ收支平衡计算结果来看（表４），１ＰＣＣ ２００７的 ６期 姜爱军等：针对ＩＰＣＣ评估报告中海洋碳循环的疑问——６”Ｃ收支平衡法的验证 ３７３ 表３公式计算中选用的参数 Ｔａｂｌｅ ３ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｖａｌｕｅｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｆｏｒｍｕｌａｅ 评估通量 只有在中深层海水６”ｃ≥０．５‰时， 表４针对不同 和 的稳定状态下 的计算结果 （单位：％ｏ） Ｔａｂｌｅ ４ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｕｎｄｅｒ ａ ｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅ ｕｓｉｎｇ 才能符合估算值，而此时 显然高于一般估计值。同 时，河流输人对”Ｃ收支的影响很小，主要因为 与 其他通量相比过小。在保证 Ｃ平衡的条件下通过改 ｄｉｆｅｒｅｎｔ ａｎｄ （ｕｎｉｔ：‰） 变 大小验证了表层一深层海水间传输速率对６＂Ｃ 收支的影响（表４）。结果显示：为满足６ Ｃ收支平 衡的要求， 只有在６０～８０ＧｔＣ／ａ才能使 在０‰ 左右的同时 在估算范围内（２．６％ｏ～３．１‰）。这一 通量范围在ＩＰＣＣ各评估报告的通量值的中间，说明 ＩＰＣＣ １９９６和ＩＰＣＣ ２００７（约１００ Ｇｔ Ｃ／ａ）对这一交 换速率评估过大而ＩＰＣＣ １９９０和ＩＰＣＣ ２００１（约４０ Ｇｔ Ｃ／ａ）偏小；同时表明：表层一中深层海水问碳通 量即海洋内部循环对海洋吸收大气ＣＯ，的能力影响 很大，而这一点单纯从ＩＰＣＣ的海一气间ＣＯ 交换速 率却很难看出，说明８１３Ｃ技术在海洋碳循环研究中 有重要的意义。 省略 凋流输送（数据用斜体表不）；黑体表不能满足 估算值 的示踪元素，８１３Ｃ提供了一种新的有意义的手段来 评价模式模拟的结果。１９７０年代的ＧＥＯＳＥＣＳ因样 本少，误差较大；而１９９０年代的ＷＯＣＥ样本多达 ２５０００个，观测的海域更广，对利用８１３Ｃ技术研究海洋 ３小结与讨论 通过对比ＩＰＣＣ评估报告中全球碳循环的描述， 指出了ＩＰＣＣ历次报告中对表层一中海水问ＤＩＣ交换 通量的巨大差异，利用８１３Ｃ收支平衡法讨论了该通 内部循环及海气间ＣＯ：交换提供了更广的研究机会。 现阶段８１３Ｃ平衡法仍存在一些问题：１）海洋有 机物的６ Ｃ数据太少，特别是对ＤＯＣ的了解还很少 ； ２）海一气交换时的同位素分馏存在问题。计算中依 的气体交换，白气泡虽对ＣＯ，交换的影响不大，但可 量的影响及可能的变化范围。结果表明：ＩＰＣＣ ２００７ 据海一气问ＣＯ：的热力学分馏，即基于ＣＯ，分压差 的表层一中深层海水问碳通量估算过大。由于本研 究中其他通量都选择ＩＰＣＣ报告的数值，还无法给出 对全球碳循环中各通量的评估范围，这必须通过模式 能对同位素分馏产生影响。但正如Ｑｕａｙ［１７１所说，更 加精确的海洋６¨Ｃ观测提供了利用质量收支和数值 模拟探索海洋吸收Ｃ０，的新方法。麓 模拟的方法进行分析Ｈ，＂】。但作为海洋吸收大气ＣＯ， Ａｄｖ．Ｃｌｉｍ．Ｃｈａｎｇｅ Ｒ ，２００８，４（６）：３６９—３７５ ｆ ３７３ ３７４ 气候变化研究进展 ２００ ８年 参考文献 ［１］Ｈｏｕｇｈｔｏｎ Ｊ Ｔ，Ｊｅｎｋｉｎｓ Ｇ Ｊ，Ｅｐｈｒａｕｍｓ Ｊ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ：Ｔｈｅ ＩＰＣＣ ＳｃｉｅｎｔｉｉｆｃＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔ．ＰｒｅｐａｒｅｄｆｏｒＩＰＣＣｂｙＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐ １［Ｍ］．Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，１９９０ ［２］Ｈｏｕｇｈｔｏｎ Ｊ Ｌ Ｍｅｉｒａ—Ｆｌｈｏ Ｌ Ｇ，Ｃａｌｌａｎｄｅｒ Ｂ Ａ，ｅｔ ａ１．Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ ９９５：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆＣｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆＷｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｉ ｔｏ ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆｔｈｅ ｌｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ Ｐａｎｅｌ ｏｎ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ［Ｍ］Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙｔ Ｐｒｅｓｓ，１９９６ ［３］Ｈｏｕｇｈｔｏｎ Ｊ Ｔ，Ｄｉｎｇ Ｙ＿Ｇｒｉｇｇｓ Ｄ Ｊ，ｅｌ ａ１．Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ ２００１：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｂａｓｉｓ Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ ｌ ｔｏ ｔｈｅ Ｔｈｉｒｄ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆｔｈｅ ｌｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ Ｐａｎｅｌ ｏｎ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ ［Ｍ］Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，２００１ ［４］Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｓ，ＱｉｎＤ，ＭａｎｎｉｎｇＭ，ｅｔａ１．ＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅ ２００７：ＴｈｅＰｈｙｓｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｂａｓｉｓ Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ １ ｔｏ ｔｈｅ Ｆｏｕｒｔｈ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ Ｐａｎｅｌ ｏｎ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ［Ｍ］ Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ：Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，２００７ ［５］Ｗｏｏｄｗｅｌｌ Ｇ Ｍ，Ｗｉｔｔａｋｅｒ Ｒ，Ｒｅｉｎｅｒｓ Ｗ Ａ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｂｉｏｔａ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ ｃａｒｂｏｎ ｂｕｄｇｅｔ［Ｊｌ ｌＳｃｉｅｎｃｅ，１９７８，１９９：１４１ １４６ ［６］ＫｅｅｌｉｎｇＣＤ，ＢａｃａｓｔｏｗＲＢ，ＣａｒｔｅｒＡ ｅｔａ１．Ａｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ＣＯ２ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｗｉｎｄ Ｉ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ ｄａｔａ［Ｍ］／／Ｐｅｔｅｒｓｏｎ Ｄ．Ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｐａｃｉｆｉｃ ａｎｄ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ａｍｅｒｉｃａｓ：Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ Ｓｅｒ．５５． Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ：ＡｍｅｒｉｃａｎＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌＵｎｉｏｎ，１９８９：１６５ ２３６ ［７］Ｔａｎｓ Ｐ Ｆｕｎｇ Ｉ Ｔａｋａｈａｓｈｉ Ｔ．Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｇｌｏｂａｌ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ＣＯ２ ｂｕｄｇｅｔ［Ｊ］＿Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９０，２４７：１４３１ １４３８ ［８］Ｑｕａｙ ｐ Ｄ，Ｔｉｌｂｒｏｏｋ Ｂ，Ｗｏｎｇ Ｃ Ｓ Ｏｃｅａｎｉｃ ｕｐｔａｋｅ ｏｆ ｆｏｓｓｉｌ ｆｕｅｌ ＣＯ２： ｃａｒｂｏｎ一１３ ｅｖｉｄｅｎｃｅ［Ｊ】．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９２，２５６：７４—７９ ［９］ＢｒｏｅｃｋｅｒＷ Ｓ，ＰｅｎｇＴＨ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ Ｃ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｏｎｔｈｅ ｕｐｔａｋｅ ｏｆｆｏｓｓｉｌ ｆｕｅｌ ＣＯ２ ｂｙ ｔｈｅ ｏｃｅａｎ［Ｊ１．Ｇｌｏｂａｌ Ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｙｃｌｅｓ，１９９３， ７（３）：６１９ ６２６ ［１０］Ｔａｎｓ Ｐ Ｐ，Ｂｅｒｒｙ Ｊ Ａ，Ｋｅｅｌｉｎｇ Ｒ Ｆ．Ｏｃｅａｎｉｃ Ｃ／ Ｃ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ：ａ ｎｅｗ ３７４ Ｉ Ａｄ Ｃｌｉ№Ｃｈ“ｎｇＰ ２００８，４（６）：３６９ ３７５ ｗｉｎｄｏｗ ｏｎ ｏｃｅａｎ ＣＯ２ ｕｐｔａｋｅ［Ｊ］ｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｙｃｌｅｓ，１ ９９３ ７（２）：３５３ ３６８ ［１１］ＨｅｉｍａｎｎＭ，Ｍａｉｅｒ－ＲｅｉｍｅｒＥ Ｏｎｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｃｅａｎｉｃｕｐｔａｋｅ ｏｆＣＯ２ ａｎｄ ｉｔｓ ｃａｒｂｏｎ ｉｓｏｔｏｐｅｓ［Ｊ］ｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｙｃｌｅｓ，１９９６ １０（１）：８９—１１０ ［１２］Ｇｒｕｂｅｒ Ｎ Ａｎｔｈｒｏｐｏｇｅｎｉｃ ＣＯ ２ ｉｎ ｔｈｅ Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｏｃｅａｎ［Ｊ】＿Ｇｌｏｂａｌ Ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｙｃｌｅｓ，１９９８，１２（１）：１６５—１９１ ［１３］金心，石广玉海洋对人为ＣＯ２吸收的三维模式研究［Ｊ１ｌ气象学报 ２０００，５８（１）：４０—４８ ［１４］ＳａｂｉｎｅＣＬ，ＦｅｅｔｙＲＡ，ＧｒｕｂｅｒＮ，ｅｔａ１．Ｔｈｅｏｃｅａｎｉｃ ｓｉｎｋｆｏｒａｎｔｈｒｏｐｏｇｅｎｉｃ ＣＯ２［Ｊｌ ｌＳｃｉｅｎｃｅ，２００４，３０５：３６７—３７１ 【１５］Ｋｅｅｌｉｎｇ Ｒ Ｆ．Ｃｏｍｍｅｎｔ ｏｎ“Ｔｈｅ ｏｃｅａｎ ｓｉｎｋ ｆｏｒ ａｎｔｈｒｏｐｏｇｅｎｉｃ ＣＯ２”［Ｊ］ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００５，３０８：１７４３ ［１６］Ｓｉｅｇｅｎｔｈａｌｅｒ Ｕ，Ｓａｒｍｉｅｎｔｏ Ｊ Ｌ．Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｃｅａｎ ［Ｊｌｌ Ｎａｔｕｒｅ，１９９３，３６５：１１９—１２５ ［１７］Ｑｕａｙ Ｐ，Ｓｏｎｎｅｒｕｐ Ｒ，Ｗｅｓｔｂｙ Ｌ ｅｔ ａ１．Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ”Ｃ／ Ｃ ｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｏｃｅａｎ ａｓ ａ ｔｒａｃｅｒ ｏｆ ａｎｔｈｒｏｐｏｇｅｎｉｃ ＣＯ２ ｕｐｔａｋｅ ［ Ｇｌｏｂａｌ Ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｙｃｌｅｓ，２００３，１７（１），１００４，ｄｏｉ：１０．１０２９／ ２００１ＧＢ００１８１７ ［１８］Ｊａｉｎ Ａ Ｋ，Ｋｈｅｓｈｇｉ Ｈ Ｓ，Ｗｕｅｂｂｌｅｓ Ｄ Ｊ Ａ ｇｌｏｂａｌｌｙ ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆｃｙｃｌｅｓ ｏｆｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｓｏｔｏｐｅｓ［Ｊ】．Ｔｅｌｌｕｓ，１ ９９６，４８Ｂ ｒ４、：５８３—６００ ［１９］Ｎｏｚａｋｉ ＲｙｅＤＭ，ＴｕｒｅｋｉａｎＫＫ，ｅｌａｌ Ａ２００一ｙｅａｒ ｒｅｃｏｒｄｏｆｃａｒｂｏｎ－ｌ３ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ一１４ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ａ Ｂｅｒｍｕｄａ ｃｏｒａｌ［Ｊ］．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９７８，５（１０）：８２５ ８２８ ［２０］Ｄｍｆｆｅｌ Ｅ Ｒ Ｍ，Ｂｅｎａｖｉｄｅｓ Ｌ Ｍ．Ｉｎｐｕｔ ｏｆｅｘｃｅｓｓ ＣＯ２ ｔｏ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｃｅａｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ”Ｃ／”Ｃ ｒａｔｉｏｓ ｉｎ ａ ｂａｎｄｅｄ Ｊａｍａｉｃａｎ ｓｃｌｅｒｏｓｐｏｎｇｅ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ １９８６．３２１：５８—６１ ［２１］Ｂｏｈｍ Ｊｏａｃｈｉｍｓｋｉ Ｍ Ｍ，Ｌｅｈｎｅｒｔ Ｈ，ｅｌ ａ１．Ｃａｒｂｏｎ ｉｓｏｔｏｐｅ ｒｅｃｏｒｄｓ ｆｒｏｍ ｅｘｔａｎｔ Ｃａｒｉｂｂｅａｎ ａｎｄ Ｓｏｕｔｈ Ｐａｃｉｉｆｃ ｓｐｏｎｇｅｓ：ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ８ Ｃ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ ＤＩＣ［Ｊ１．Ｅａｒｔｈ ａｎｄ Ｐｌａｎｅｔａｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９６，１３９：２９１—３０３ ６期 姜爱军等：针对ＩＰＣＣ评估报告中海洋碳循环的疑问——６”Ｃ收支平衡法的验证 ３７５ Ａｒｇｕｍｅｎｔｓ ｏｎ Ｏｃｅａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｙｃｌｅ ｏｆ ＩＰＣＣ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｓ －－－－－－－・－－－－－Ａ Ｔｅｓｔ Ｕｓｉｎｇ ８１３Ｃ Ｂｕｄｇｅｔｓ Ｊｉａｎｇ Ａｉｊｕｎ ，２ Ｃｈｅｎ Ｚｈｏｎｇｘｉａｏ ，Ｒｅｎ ＨｕＯｕｎ ， Ｃｈｅｎｇ Ｊｕｎ ，Ｋａｔｏ Ｋｉｋｕｏ ，Ｏｏｍｏｒｉ Ｔａｍｏｔｓｕ４ ｒ１ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＳｃｉｅｎｃｅ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４４ Ｃｈｉｎａ；２ＮａｎｊｉｎｇＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｒｅａｕ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００９，Ｃｈｉｎａ；３ Ｈｙｄｒｏｓｐｈｅｒｉｃ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｎａｇｏｙａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｇｏｙａ ４６４—８６０１，Ｊａｐａｎ；４ Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆｔｈｅ ＲｙｕｋｙＵＳ，Ｎｉｓｈｉｈａｒａ—Ｃｈｏ ９０３—０２１３，Ｊａｐａｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｇｌｏｂａｌ ｃａｒｂｏｎ ｃｙｃｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ＩＰＣＣ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔｓ ｉｎ １ ９９０，１ ９９６，２００ １ ａｎｄ ２００７，ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｄｅｓｐｉｔｅ ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｓｉｚｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃａｒｂｏｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｌｕｘｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｍ ｉｎ ｆｏｕｒ ｒｅｐｏｒｔｓ ｗｅｒｅ ｓｉｍｉｌａｒ，ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｌｆｕｘｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ．ｄｅｅｐ ｓｅａ ｗａｔｅｒ ｗｅｒｅ ｑｕｉｔｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ．Ｔｈｅ ６ Ｃ ｂｕｄｇｅｔ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｔｅｓｔ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｆｌｕｘｅｓ．Ｉｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＩＰＣＣ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｒｅｐｏｒｔｓ ｉｎ １ ９９６ ａｎｄ ２００７ ｈａｖｅ ｏｖｅｒｅｓｔｉｍａｔｅｄ．ｗｈｅｒｅａｓ ｔｈｏｓｅ ｉｎ １ ９９０ ａｎｄ ２００ １ ｕｎｄｅｒｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｔｈｅ ｌｆｕｘｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ． ｄｅｅｐ ｓｅａｗａｔｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＩＰＣＣ；ＣＯ２ ｂｕｄｇｅｔｓ；８１３Ｃ；ｉｓｏｔｏｐｅ ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ 中国地区气候变化预估产品简介 气候变化问题是２１世纪各国可持续发展中面临的重 都存在很大的不确定性。本数据集仅作为国家气候中心的 大课题。为了给国内从事气候变化和气候变化影响评估 一个业务产品，供气候变化及其影响评估相关业务、研究 方面工作的业务、科研人员及单位提供一套使用方便的 人员和机构参考使用。随着模式和分析方法的进一步发 中国和东亚地区未来气候变化预估数据，中国气象局国 展，此数据集将不断得到更新、订正。 家气候中心的科研人员对ＩＰＣＣ第四次评估报告中用到 本数据集包括：ＳＲＥＳ Ａ１Ｂ，ＳＲＥＳ Ａ２，ＳＲＥＳ Ｂ１三 的２Ｏ多个全球气候模式以及国家气候中心运行得到的一 种温室气体排放情景下，多个全球气候模式集合平均的逐 个区域气候模式的数据进行了加工和分析处理，形成了 月平均１９０１—２０９９年地面温度和降水数据；ＳＲＥＳ ＡｔＢ 一套“中国地区气候变化预估数据集（第一版）”。本数 温室气体排放情景下，德国全球气候模式（ＭＰＩ＿Ｅｃｈａｍ４） 据集可以在国家气候中心的网站（ｈｔｔｐ：／／ｎｃｃ．ｃｍａ．ｇｏｖ．ｃａ） 逐日平均１９５０－－２０５０年温度和降水数据；区域气候模式 上下载。 模拟的ＳＲＥＳ Ａ２温室气体排放情景下中国范围１９６１— 由于大气及气候变化科学本身、模式模拟技术以及 １９９０年和２ｌ世纪后期２０７１—２１００年的地面温度和降水 计算机技术的限制，所有关于未来气候变化趋势的预估 数据。 中国气象局国家气候中心徐影供稿 ＾ ｖ．Ｃｌｉｍ．Ｃｈｄｎｇ ｅ ．，２００８，４（６）：３６９—３７５ １ ３７５