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user: 3. 全球变暖停滞问题 3.1. 全球变暖停滞研究课题 进入21世纪以来，大气中温室气体浓度持续快速增加，但全球表面增温却有减缓趋势，呈现变暖“停滞”现象。《Nature》将有关全球变暖停滞研究评选为2014年十大科学事件之一(Morello et al.， 2014) [ 23 ] 。全球变暖“停滞”现象的辨识及其机理、未来预测和不确定性研究已成为国际前沿热点，对国家应对气候变化有重要科学和现实意义。近年来我国对全球变暖“停滞”现象开展了一系列研究，主要包括国家重点研发计划“全球变化及应对”专项和国家自然科学基金项目(表2)。 国家自然科学基金项目“潜沉过程在全球变暖停滞中的作用”对全球变暖“停滞”的归因做了分析，太平洋年代际振荡发挥了重要作用，可能因素还有大西洋经向翻转环流和南极底层水的改变等，但是变 Table 2 Summary of national projects on global warming hiatus during 2016-201 项目类型 项目名称 承担单位 启动时间(年) 国家重点研发计划专项 全球变暖“停滞”现象辨识与机理研究 中国海洋大学 2016 国家重点研发计划专项 气候多尺度变化与年代际重大事件的归因及预估 中国科学院大气物理研究所 2016 国家重点研发计划专项 外部强迫和内部变率在全球变暖停滞中的作用 北京师范大学 2016 国家自然科学基金 增温停滞对我国干湿变化的影响 兰州大学 2016 国家自然科学基金 潜沉过程在全球变暖停滞中的作用 国家海洋环境预报中心 2017 国家自然科学基金 全球变暖停滞前后中国季节变迁的特征及其 对后期气候异常的影响 国家气候中心 2016 国家自然科学基金 地球气候系统内部自然变率对全球变暖 “停滞”的相对贡献率 中国海洋大学 2019 表2. 2016~2018年关于全球变暖停滞问题研究的主要国家级项目汇总 暖停滞尚存在许多不确定性问题 [ 24 ] 。国家重点研发计划项目“全球变暖‘停滞’现象辨识与机理研究”辨识了全球变暖“停滞”的时空特征，阐明全球变暖停滞背景下，大气在气候系统能量热量再分配过程中的作用及机理，并探讨了全球变暖“停滞”现象的可预测性 [ 25 ] 。国家重点研发计划专项项目“气候多尺度变化与年代际重大事件的归因及预估”阐述了有关全球变暖停滞机制的两种观点：一种观点认为全球变暖停滞是由于外强迫造成的，另一种则认为是自然变率产生的 [ 26 ] 。国家自然科学基金项目“增温停滞对我国干湿变化的影响”归纳了近年来国内外全球半干旱区气候变化的研究成果，对以往半干旱区主要陆面观测计划进行回顾，重点分类总结陆气相互作用在半干旱气候变化过程中发挥的作用 [ 27 ] 。国家重点研发计划项目“外部强迫和内部变率在全球变暖停滞中的作用”对造成全球变暖停滞的外因和内因进行了相关研究，认为从气候系统外部强迫影响来说，全球变暖停滞主要受到太阳活动、火山爆发、气溶胶以及平流层水汽等影响。从气候系统内部调控作用来看，全球增温速率减缓主要受到太平洋、大西洋、印度洋和南大洋自然变率以及相应的热量再分配过程的影响 [ 28 ] 。两项国家自然科学基金“全球变暖停滞前后中国季节变迁的特征及其对后期气候异常的影响”和“地球气候系统内部自然变率对全球变暖‘停滞’的相对贡献率”也分别对全球变暖的停滞对于气候的影响做了相关研究。 3.2. 全球变暖停滞形成机制 IPCC (2014) [ 2 ] 第五次评估报告指出，由于自然强迫和气候系统的年际变化影响会出现短期的增温变缓，但全球增暖的总趋势并未发生改变。作为联合国的专门机构之一，世界气象组织(World Meteorological Organization， WMO)发布的气候报告指出，2015年是气象历史观测记录上最暖的一年 [ 2 ]，但在一些地区却表现出季节性增温趋缓的现象，尤其是在欧亚大陆极端冷冬事件频发。全球年平均表面温度上升趋势显示出停滞状态，引发国际社会对“全球变暖的”的质疑 [ 7 ] 。“全球变暖停滞”与大气中CO 2 浓度的持续增加的不一致性，让人们怀疑全球变暖是否已经停止了。全球变暖停滞问题成为“烫手山芋”，一时间被国内外研究学者普遍关注。 全球变暖停滞受外部强迫与内部变率共同作用的影响。从气候系统外部强迫来看，太阳活动、火山爆发气溶胶、人类活动气溶胶与温室气体以及平流层水汽是影响全球变暖停滞的主要因素；从气候系统内部变率来看，全球增温减缓主要受太平洋、大西洋、印度洋和南大洋自然变率与相应热量再分配的影响。徐一丹等(2019) [ 28 ] 综述了全球变暖停滞的研究进展，从外部强迫和内部变率两个角度回顾了全球变暖停滞产生机制，指出了外部强迫并非全球变暖停滞的主导因子，其对全球变暖停滞的直接贡献远远小于气候系统内部变率。宋斌等(2015) [ 26 ] 回顾了近年来有关全球变暖停滞的物理机制，指出了自然变率观是产生全球变暖停滞的主要机制，人类活动产生的多余热量进入到700米以下的深海。Schmidt等 [ 29 ] 指出火山活动和太阳引起的辐射变化与自然变率中的厄尔尼诺现象演化的叠加可能是造成全球变暖停滞的原因。即使外部强迫可能使辐射减少20%，自然变率可能仍是造成全球变暖停滞的关键因素，其中热量不平衡主要被海洋所吸收 [ 30 ] 。Lean和Rind (2009) [ 31 ] 对近年来全球变暖停滞归因问题采用多元线性回归方法对自然变率和人类活动造成的影响进行剥离，指出ENSO、火山爆发、太阳活动以及人类活动四项因子中，2002~2008年较弱的太阳活动使得人类活动产生的变暖速率放缓，同时指出火山爆发后的几年时间里，全球温度会进入一个低值期。Solomon等人(2011) [ 32 ] 通过近地面卫星取得的气溶胶资料研究发现，2000~2011年火山爆发的气溶胶辐射强迫为−0.1 w/m 2 ，从而造成全球变暖减缓。 全球变暖停滞研究受到数据资料缺乏影响，模拟结果尚存在较大不确定性。Karl等 [ 33 ] 指出21世纪初全球变暖停滞现象可能是由数据资料问题所致。方精云等(2011) [ 8 ] 指出大气中CO 2 来源存在较大的不确定性，一定程度上影响CO 2 浓度与温度变化的相关性。葛全胜等(2014) [ 34 ] 对全球变暖认识的七个问题的不确定性进行了详细探讨，指出全球变暖停滞、未来大气中CO 2 浓度变化、温室气体排放与温度升高的关系以及对气候模式的认识等方面存在较大的不确定性。Cowtan等 [ 35 ] 指出先前的全球平均表面温度计算中没有考虑北极地区的温度变化。极地是全球变暖的敏感区，南极和北极地面温度观测数据极度缺乏，全球平均温度变化趋势的分析应将近年来升温剧烈的南极和北极地区包括进来。南极和北极地区地面温度观测极度缺乏、分布不均匀，导致全球气温资料存在较大缺失，特别是近年来强烈、快速变暖的北极地区尚未包括在全球平均温度的计算之中，将影响全球变暖的变化趋势分析。Huang et al. (2017) [ 36 ] 采用美国国家海洋大气局最新发布的极地地区缺乏观测资料的全球气温观测数据(1850~2014年)和国际北极浮标观测计划提供的北极地区的浮标观测资料(1979~2004年)，采用经验正交函数数据插值方法充分利用北极气温在时空二维空间上变化的协调性，对缺少观测地区的温度进行重建，结果发现，北极地区的快速升温一定程度上可能抵消了近年来热带东赤道地区降温对全球平均气温的影响。包括北极地区在内，全球升温的空间分布虽然发生了变化，但是并未改变全球平均温度上升趋势。2017年发表在Nature climate change期刊的论文进一步强调 [ 36 ]，北极地区观测资料缺乏对全球平均温度计算的影响远大于南极地区，全球变暖仍在继续并未停滞。从厄尔尼诺、火山活动等自然因素，而且关注地面温度观测数据资料的缺失现象，才能较好的揭示全球气温变暖停滞的现象。