《表3 PAGES2k团队2019年新建的过去2000年GMST序列与2013年重建序列的主要结果对比(根据文献[30,41]的附录数据计算)》

《表3 PAGES2k团队2019年新建的过去2000年GMST序列与2013年重建序列的主要结果对比(根据文献[30,41]的附录数据计算)》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《过去2000年气候变化的全球集成研究进展与展望》


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(1)标*者指统计显著性水平,**为0.01,***为0.001;2~3列()内的数字为用于统计的序列长度(2)所有距平值以公元1961~1990年均值为基准;4~5列[]内的数字指信度为95%时温度距平重建值的不确定性范围(3)其中因2013年发表的序列分辨率为30年,故统计时段仅取90年

依托PAGES2k v.2.0.0资料,PAGES2k团队再次对过去2000年全球平均地表温度(Global Mean Surface Temperature,简称GMST)进行了集成重建(图1b),并据此分析其间全球温度的多年代际变化特征[41]。与以前集成重建方案不同是,这次集成重建除采用先前洲际温度重建所用的PCR、CPS、PaiCo等方法外,还新增了最优信号提取法(OIE)[36,42]、变量含误差正则化法(Regularized errors in variables,简称M08)[43]、贝叶斯分层模型(Bayesian Hierarchical Model,简称BHM)[44]等3种更为复杂的集成统计技术,并采用了离线模式同化方法(offline data assimilation with climate models,简称DA)[45];同时对每个重建方法的校准残差项均进行了1000次随机扰动试验,因此每种均有1000个重建试验结果,然后取1000个试验的中位数作为每个方法的最终重建结果。结果(图1b)显示:尽管采用不同方法重建的过去2000年GMST变幅各异(如在公元1600年前后,不同方法之间的30年低通滤波结果最大差异达0.5℃),但不同方法的重建结果却具有较为一致的多年代际变率(consistent multidecadal variability),且其与模拟结果也基本一致。同时所有重建结果均证明:第一个千年较其后千年(除20世纪外)更为温暖;1850年以前GMST存在显著降温趋势,其后则转为快速增暖(图1b)。特别是这一新建结果显示:在过去2000年中,最暖的10年、30年、50年均出现在20世纪后半叶;20世纪全球平均温度不但较其前5个世纪平均高0.3℃以上,而且也较之前最暖百年(403~502年)高约0.1℃;同时1971~2000年的全球平均温度较之前最暖30年(746~775年)也高0.2℃以上(表3)[41]。此外,新结果给出的1850年前后升降温趋势和30年及百年尺度温度变幅度等,在统计显著性水平和不确定性范围上也分别较其2013年的重建结果有一定改善(表3)。这是对其2013年所给出的“在20世纪之前有3个较1971~2000年更为温暖的30年”结果(参见表1)[30]的重要更新。究其原因,主要包括两个方面:一是代用资料的质量控制与增补,包括:通过质量控制剔除了2013年所用的覆盖时段不足300年、年表与温度呈负相关的树轮或对温度变化响应关系不明确等的代用证据共157条及北美洲4个区域的孢粉合成序列;同时新增补了代用资料(特别是非树轮代用资料),不但使总量增至692条(其中覆盖至公元1000年之前增至176条);而且也使非树轮代用资料占比从2013年的16%增至40%,减小了对树轮资料的过度依赖,从而加密代用资料的空间覆盖度(特别是也覆盖至原先未重建的非洲)。二是在方法上,不再先重建洲际温度然后计算全球各洲温度的面积加权平均,而直接将GMST作为重建标的,缩减了校准过程的统计步骤。