把全球平均升温相对于工业革命前控制在2℃以内被作为温室气体减排的重要目标。有观点认为，超过2℃阈值后，一些重要的自然和生态系统可能面临不可逆的破坏。2015年，在联合国气候变化框架公约（UNFCCC）第21次缔约方会议（COP21）上，国际社会达成了《巴黎协定》，要求在21世纪末将全球平均温度变化控制在2℃以内，并力争不超过1.5℃。在全球2℃升温阈值下，中国温度如何变化是一个众所关注的问题。围绕这一问题，我国学者从不同角度开展了系列研究，但彼此的结果存在着很大的模式依赖性。如何理解造成模式预估的2℃升温阈值时间出现不确定性的原因？“关键原因在于不同的气候系统模式其气候敏感度不同”，中国科学院大气物理研究所博士陈晓龙这样回答。他进一步解释道，“气候敏感度是指在给定全球平均辐射强迫条件下，通常取大气中CO₂浓度达到2倍时其辐射强迫所产生的全球平均温度变化。不同的气候系统模式，由于其组成架构特别是大气模式的物理过程不同，这使得不同的模式对于同样的CO₂浓度加倍强迫在增暖幅度的响应上存在显著差异”。

最近，陈晓龙和同事周天军利用第五次耦合模式比较计划(CMIP5)的40个气候模式在两种未来典型浓度路径下(RCP4.5和RCP8.5)的预估结果，分析了中国地区2℃阈值到达时间的不确定性。结果表明，就多模式集合平均而言，在两种情景下中国区域温升到达2℃的时间均在2030年左右，但40个模式之间的差异很大，最早和最晚到达时间可相差20年以上。研究发现，模式的气候敏感度是影响增温阈值到达时间不确定性的主要因素之一。若模式的气候敏感度高，则温室效应更强、层云更少、高原积雪覆盖率更低，这增加了入射的长波、短波通量，减小地表反射的短波通量，使得局地气温到达2℃的时间提前（如图）。该成果最近发表在《科学通报》英文版Science Bulletin上。这一基于2℃增温阈值的研究工作，对于理解1.5℃增温阈值发生时间的不确定性同样具有参考价值。

论文信息：Chen, Xiaolong, Tianjun Zhou, 2016 Uncertainty in crossing time of 2°C warming threshold over China. Sci. Bull., 61(18):1451–1459.

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图：RCP4.5（左列）和RCP8.5（右列）中地表辐射过程对局地温升到达2℃阈值时间的影响。填色表示向下辐射通量增加1W/m²对应的阈值到达时间的变化（年），负值表示阈值到达时间提前。向下长波对应温室气体的影响（水汽-温度递减率反馈），向下短波过程对应层云的变化（短波云反馈），向上短波对应冰雪反照率的变化（反照率反馈）。斜线阴影区表示通过95%的信度检验。