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主题：【读书笔记】IPCC究竟讲了什么？14 气温 -- 橡树村
哼哼
无论什么原因引起的，地表辐射强迫发生变化，会导致气温的变化，而气温最直接的影响就是水了。温度升高呢，就会有更多的水挥发进入大气，这样就会吸收一部分热量，影响地表的能量平衡。地表可以提供的能量是有限的，一旦有更多的能量用于水的挥发，用于其它的能量，比如用于热传导的比例就会降低。不仅如此，大气可以容纳水的能力和温度也是密切相关的，温度升高后，大气就可以容纳更多的水，这个幅度，在一般的地表温度范围内，是每升高1摄氏度大气可以多容纳7%的水。大气里面的水的含量改变了，就会影响降雨，比如影响降雨的频率、数量、强度、时间、类型等等，甚至会出现一些极端的降雨异常。目前的认识认为，大气里面的水含量增加以后，会导致更强的降雨，但是也减弱了降雨的时间或者频率，这样的结果，是总降水量变化不大。实际上比起气温的直接影响来，气溶胶对于云的行为的影响更加突出。前面讲过，气溶胶可以阻挡太阳光抵达地面，降低地表接收到的能量，沉积在地表的气溶胶，特别是炭黑可以吸收地表的能量，减少了可以用于挥发潜热和热传导的能量，进而干扰水的挥发。气溶胶对于云的影响也非常复杂。不过由于气溶胶的影响都发生在局部地区，所以对于水循环的影响很难研究，目前还不清楚。
全球年度陆地降水异常变化趋势
降水的测量却是一个大麻烦。虽然现在气象站都可以进行降水的测量，但是降水的实时测量受到的干扰因素还是有的，特别是风对于降雪和小雨的降水量测量影响很大。目前的远距离测量技术，比如雷达和卫星只能测量降水瞬间的速率，同时这些仪器测量的不同结果之间的校正转换也非常复杂。更加复杂的是，人类的直接观测一般都是在陆地上进行的，占地球表面大多数的海洋却无法对降水进行直接测量。基于这些困难，关于全球降水情况的研究，就需要结合多方面因素，直接的间接的方法都要使用，比如直接测量，远程测量，干旱记载，挥发度测量，土壤含量，河流流量，大气湿度，等等，来建立对整个地球降水情况的完整认识。
全球各区域1901-2005年年度降水变化趋势
陆地上的历史降水情况，目前有几个数据库，有的数据从1900年开始，最晚的也从1979年开始，大多数已经可以提供局部地区的降水情况记录。不过这些不同数据库之间的差异也是不小的。从1951年到2005年的降水变化，数值从每十年变化-7毫米到+2毫米不等，但是要注意采用95%的置信水平的话，误差从3.2毫米一直到5.3毫米，这样，很多数据所显示的这个变化趋势就缺乏统计学的显著性。从1979年到2005年的降水变化数据更加热闹，最佳值从每十年-16毫米到+13毫米之间变化，误差也都非常大，导致这个变化趋势根本就没有统计学意义，基本上可以说，至少人们还没有观察到明显的全球降水变化的趋势。尽管如此，一些局部地区的降水变化还是有一些变化趋势的。上图描述的就是1901年到2005年之间和1979到2005年间各个区域的降水变化情况，每个格子是5个纬度5个经度组成的。能看出来在北美特别是加拿大的高纬度地区，降水增加还是很明显的，不过在美国西南部，墨西哥北部降水却在减少。在南美，亚马逊盆地和南美东南部的降水增加，智利以及西海岸的降水在减少。西非和萨赫勒地区的降水减少非常明显，1960年代到1980年代萨赫勒地区经历了长时间的大旱，不过现在降水已经逐渐恢复了。南部非洲也有明显的干旱倾向。印度的降水在增多，但是从1979年开始印度的降水已经有了明显的减少。欧亚大陆的变化情况就比较复杂了，总的来说，降水增多的地方要多于降水减少的地方。这里面可以看到不同区域的降水变化情况差异之大。下面的图列出了一些具体地区的降水变化情况，有兴趣的可以自己好好看。
一些地区的年度降水变化趋势
对海洋的降水情况测量，一般使用的是微波或者红外，或者两者结合的远程测量手段。在海岛上也有一些地面观测站，观测到的结果与微波红外结合的测量方法更加符合一些。目前也有几个数据库包含了海洋降水的情况，不过这些数据之间的差异很大，比如在热带地区，两个主要数据库的差异可以达到10%-15%。现在有一些方法试图校正不同的数据库，特别是不同的数值计算方法。目前能够相对肯定的，是在南北纬25度之间，1980-2005年间，海洋有一个4%的降水增加，与此同时同纬度带还观察到了陆地地区的2%的降水降低。北半球中纬度的海洋和陆地降水都略有下降。在1960-1974年，以及1975-1989年，北大西洋的降水有过增加。不过由于海洋的降水受到ENSO的影响巨大，所以这些趋势，还都不这么肯定。
大气水汽变化
a) 1988-2004年可降水现行趋势（%/10年）
b) 全球海洋区域平均的距平时间序列及相应的线性趋势
c) 全球平均（南北纬80度间）的对流层上层水汽辐射与卫星亮温距平
降水很难观测，但是水汽的测量就要好一些了，趋势也有比较明显的结果。自1976年以来，陆地和海洋表面的比湿，也就是水汽在大气中的绝对含量都在普遍增加。AR4采用的数据是从1988年到2004年全球海洋上空整层水汽以每十年1.2+-0.3%的速度增长。对流层中上层的水汽情况也已经有了监测。受到仪器的限制，这方面的长期变化趋势仍然很难进行准确评价，但是对流层中上层的水汽比湿增加的趋势是可以肯定的。云量的变化对于降水的影响最大，前面提到的陆地上大多数地区平均昼夜温差的下降就与云量的增加相符合，不过地表观测的海洋上空运量和低空云量的变化与卫星观测的并不一致，这里面还需要进一步的研究。云量的多少受到ENSO的影响非常大，甚至可以说受到ENSO的控制，这个基本上是肯定的。
上：年降水量变化趋势，1951-2003年湿日降水量占年降水量的百分比的变化趋势
下：全球年距平值
云量增加就应该减少地面所接受到的太阳辐射。这方面，也已经有了连续的观察数据，观察大气层顶的能量出入，观察从对流层反射来得短波的辐射，以及从地面和温室气体辐射出来的长波辐射。不过不同数据来源的差异仍然不少，好在变化趋势还是一致的。从1970年到1990年，观察到的入射地球表面的太阳辐射一直在减少，不过从1990年代开始，这个辐射又开始逐渐增加。不过进行这个观测的站点数量很少，代表性不足，另外由于这些观测站点大都在城市附近，而城市里面气溶胶浓度要比偏远地区高上不少。虽然气溶胶会降低空气质量，但是气溶胶也可以减少太阳抵达地面的辐射，所以可能大气中气溶胶的变化更应该是这个趋势的主要原因。比如已经有研究把空气质量的改善与太阳辐射的变化联系起来了。此外，在热带地区，观察到的大气辐射增加可能与热带地区上层云量减少有关。
抵达地表的能量变化、降水的变化，会直接影响土壤的水含量。历史上关于土壤水含量的纪录也有一些，不过时间都不长。最长的纪录是乌克兰连续45年的土壤湿度纪录，在这组数据里面，土壤的湿度在前半期有明显上升。对土壤湿度进行监测的600个站点的纪录，也显示了一个长期的土壤湿度增加的趋势，这些地区包括苏联、中国、蒙古、印度和美国。不过在全球尺度上来考察这个问题，这些监测站点覆盖的范围就不足了，所以人们使用了替代方法，最普遍应用的叫做帕玛干旱严重指数PDSI。这个指数只考虑了降水量、温度和当地的水资源情况来评价土壤的湿度。这个指数不是最好的，但是却是最方便的，因为所需要的数据非常普遍的存在，可以在全球尺度来进行比较。也有更复杂的系统来对土壤湿度进行描述，这里面要包括风速、太阳辐射、云量、水汽含量等等，但是要复杂多了，数据不全。使用PDSI甚至可以对历史的数据进行重建。应用PDSI，研究者发现北半球陆地从1950年代开始土壤有干旱趋势，广泛分布在欧亚大陆、北非、加拿大和阿拉斯加。在南半球，1960年代和1990年代土壤比较湿润，1970年代则比较干燥。虽然1901-2004年的降水量有一个不明显的增加趋势，但是，最近几十年的降雨减少使得土壤向干旱方向变化，可能最近二三十年的气温升高也对土壤干燥有影响，有一个研究表明，从1970年代以来，非常干的地区的面积增加了一倍多，不过具体的变化幅度取决于使用的数据模型。
年均海表温度距平
极端天气现象也可能有增加趋势。这里面有一些麻烦，虽然气候变化对于极端天气事件应该产生影响，但是究竟这些极端天气现象是否在增多还是一个问题。随着科技的发展，人们可以监测到原来监测不到的极端天气现象，听到更多的极端天气现象，极端天气现象导致的自然灾害也都是新闻的头条，给人一种极端天气现象越来越多的感觉，但是这些现象究竟是不是在增加，还是需要科学分析的。由于历史纪录缺乏，可以用于分析的现象也就不多，越罕见的天气现象，进行比较的难度也就越大。目前可以肯定的，是从1950年代以来，陆地强降水事件的发生次数可能在增加，包括一些总降水量在减少的区域，也可能有这个趋势，不过只有很少数地区有充分的资料来对这个猜测进行支持。在海洋上，从1970年代以来北大西洋的强热带气旋活动在增加，被认为与热带海表温度上升有直接关系，其它区域也有类似的现象。不过每年的热带气旋个数并没有明显的变化趋势，但是热带气旋的生命史在变长，强度在增加。ENSO对热带气旋的数量和风暴路径有重要影响。不过需要一提的是，1995年到2005年间，北大西洋飓风数有9年高于1981年到2000年的平均状况。
不同海洋区域ACE指数的季节性变化
ACE指数是描述强风能量的一个指数，是六小时可持续最强风速的平方和，同时含有强度和持续时间两个重要因素
注意左二图西北太平洋的纵坐标刻度与其他的略有不同
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地壳的运动应该越来越快了。
现在有冰棱往往在排水管下面...
看完了再想想怎么写。
可能超出了普通人的想象，在陆地上，常年被冰雪覆盖的地方，面积达到了10%，当然，绝大多数都位于南极和格陵兰。另外在海洋，冰还覆盖7%的洋面。在北半球冬季，冰雪覆盖的面积可以达到陆地表面积的49%。冰和雪在气候模型里面也非常重要，一方面冰雪的多少与气温和降水量有直接关系，另一方面冰雪本身对于太阳辐射有很高的反照率。实际上地表对太阳辐射的反照，有90%就是冰雪贡献的。另外一个需要提的是冻土。冻土的面积比积雪范围更广，而冻土的存在可以改变地表与大气之间能量和湿度的交换，也是气候过程中的一个重要因素。所以这些积雪、河流和湖泊的结冰、冰川、冰盖、冰架、冰原、冻土等等，就被归结到了一起研究，称为冰雪圈。陆地上的冰雪圈储存了全世界75%的淡水资源，很多地方的灌溉都依赖冰雪圈消融所提供的淡水资源，对于其他地区的影响巨大。此外，格陵兰和南极的冰原储存的淡水，如果完全进入海洋，有能力把海平面提高7米和57米，所以这两个庞然大物的变化也会对海洋产生巨大影响。
冰雪圈示意图
人们对积雪的观测非常早，在一些国家19世纪就开始了，当然代表性系统性都很不足。1950年开始，北美和欧洲开始观测山区的积雪深度并计算雪水当量，就是这些积雪相当于多少水。积雪也是人类使用卫星对环境观察得到的最早信息之一，从1966年开始，人们就可以通过比照卫星照片对积雪覆盖的面积进行观测，由专门的研究人员进行分析。这里面也有了数据库。不过这都是对北半球的观测，对南半球的观测从2000年才开始。卫星照片只能分析覆盖面积，不能测量积雪深度以及雪水当量，并且受云的影响很大，夜晚也无法测量，所以从1978年开始，研究者使用微波技术通过卫星来对积雪进行测量，微波可以穿透云雾，不在乎日光，不过这方面不同的技术和处理方法带来的差距还是有一些的，与卫星照片分析来比较，不同的技术使用的具体情况有所差异，这方面的技术也在进步中。北半球1996-2004年的积雪面积是平均2390万平方公里，不包括格陵兰。分季节来考虑的话，不同年份间秋季积雪面积的变化绝对值最大，夏季积雪面积变化的相对比例最大，冬季的积雪面积反而相对稳定。在10月份，积雪面积的标准偏差可以达到270万平方公里。基本上可以说，从1920年代开始，至少从1970年代开始，北半球春夏两季的积雪面积在减少，在冬季这个趋势并不明显。下图是北半球三四月份的积雪统计情况，可以看到从1922年到2005年，有大约7.5+-3.5%的积雪面积减少，相应的面积是270+-150万平方公里。积雪显然与温度变化和降水量有明显关系，特别是温度，决定降水是雨还是雪，决定什么时候积雪融化。这方面，有人研究了北纬40-60度之间的气温和积雪情况，发现在春季两者之间有很明显的关系。
北半球三四月份积雪面积变化情况
具体一些，在北美，从1915年到2004年冬季积雪在上升，不过在20世纪后半期能观察到明显的下降，主要也是发生在春季，特别是北美西部海拔较低较暖的山地积雪下降明显，从1960年代开始，阿拉斯加的积雪消融已经提前了8天。欧亚大陆的变化要复杂一些，阿尔卑斯山瑞士地区低海拔地区的积雪减少比较明显，其他个别地区也有积雪增加。欧洲中部地区，雪期差不多每年缩短1天。一些地方发现了雪期缩短但是积雪深度增加，比如芬兰，1970年代开始的青藏高原，1936-1995年间的前苏联；有研究说中国西部自1957年以来积雪和深度都没有明显变化。南半球在南极之外的冰雪覆盖面积很小，资料也匮乏，使用一些代用资料进行补充，一般发现在过去40年里面可能没有变化，或者略有减少，比如澳大利亚东南部山地积雪厚底在降低，安第斯山区积雪变化还不清楚，一些其他资料显示有可能雪线已经开始上升。
北半球三四月份积雪分布比较，1967-1987年平均对比1988-2004年平均，数字为百分比
冻土层的变化就明显多了。从1980年代以来，多年冻土层顶部温度已经上升了3摄氏度，在加拿大北冰洋地区、西伯利亚、青藏高原和欧洲都有不同程度的冻土层变暖。多年冻土层的底部开始融化，速度也不等，在阿拉斯加速度在每年0.04米，青藏高原大约在每年0.02米。多年冻土条件的变化影响范围很广，会影响江河径流、供水、碳交换和景观的稳定性，对于建立在冻土上的基础设施也会造成损害。在20世纪后半期，观察到了北半球季节性冻土覆盖的最大面积减少是7%，春季减少达到15%，欧亚地区的最大深度减少了0.3米，1956年至1990年，北冰洋俄罗斯地区季节性融化最大深度增加了0.2米。
俄罗斯1956至1990年冻土层的变化情况
上图为211个监测站的分布，中图为活跃层的厚度变化趋势，下图为季节冻土层厚度变化趋势
人类很早就注意到了河流和冰面的封冻情况，这方面的历史资料不少，不过处理起来也需要注意，因为这些观察往往不全面，定义也不完全一致，受其他因素影响也大，不过怎么说这也是人类关于冰雪圈时间最久的记载。冰封面积的历史纪录很长，平均起来，在过去的150年里面北半球河冰和湖冰的总体趋势是封冻期推迟，平均速度达到了每百年5.8+-1.9天，与此同时，解冻期也在提前，速度是每百年6.5+-1.4天，也就是说每百年河面湖面的冰冻期减少了差不多10天。不过这个观测的空间变率很大，也不是所有地区都有这个规律，在一些地方，相反的趋势也是存在的。
北部一些湖面的冰封和消融时间
海冰的记载就没有河冰湖冰这么方便了，因为人们在陆地上观测到的海洋实在有限。19世纪海洋通航频繁之后，北大西洋的海冰记载开始出现，资料也比较丰富。南半球的资料匮乏，不过也有例外，在接近南极半岛的南澳柯内South Orkney群岛从1903年开始就有海冰的记载。对全球海冰情况的监测还是要等到卫星时代。这项工作从1970年代早期开始，使用不同的微波技术进行测量。卫星测量总是有怎么处理数据的问题，影响了测量精度，不过目前基本上卫星测量海冰面积的误差在5%左右，在融化季节误差要大一些。可靠的卫星数据是从1978年开始的，从1978年到2005年，北冰洋年平均海冰面积以每十年2.7+-0.6%的速度在缩小，夏季的最小海冰面积缩小速度最快，达到了每十年7.4+-2.4%，其他辅助资料表明北冰洋夏季的海冰面积下降从1970年代初期就开始了。南极洲周围海冰的年际变率要大一些，趋势也不同。这里提醒一下海冰的增加消失对于海平面的变化没有直接关系，直接产生影响的是消融或者封冻的淡水会影响海水的盐度。目前还没有卫星技术可以来测量海冰的厚度，目前测量海冰厚度只能通过人工取样，以及冰面下的声纳测量。声纳测量从1958年就开始了，一般都是军用潜艇进行的，数据保密，不过美国和英国也公开了一些历史数据。1993年开始有了专门用于科学观测的潜艇。但是总的来说很少有长时间的观测资料。其它也有一些技术在开发，但是目前这还是难点。对于现有数据的初步分析，大约北冰洋海冰厚度从1980年代开始减少了1米，主要发生在1980和1990年代，这一点与北冰洋夏季海冰减少的趋势一致，不过，目前的数据还没有达到能就海冰厚度问题下结论的程度。
北半球（上）和南半球（下）年平均海平面积异常
北冰洋消失速度为每年3.3+-0.7万平方公里，相当于每十年2.7%，南大洋海冰增加速度为每年0.6+-1.0万平方公里
北半球夏季最小海冰面极的变化趋势，平均每年消失6+-2万平方公里，注意虽然长期趋势明显，但是年际变化也很明显
在南极和格陵兰之外的冰川、冰盖的总面积在51.2到54.6万平方公里之间，体积为5.1到13.3万立方公里，相当于海平面0.15到0.37米。这些冰川、冰盖的变化，受气候影响非常大。在中高纬度，冰面的积累消融更多取决于大气温度，冬季冰冻，夏季消融；在喜马拉雅山脉，冰盖的累积和消融都是在夏季进行的。对于冰川变化的观察也有很悠久的纪录，最早的可以上溯到17世纪，下图列出了从18世纪以来169个冰川舌长度的变化情况，长期趋势还是很明显的。对于这些冰川和冰帽的物质损失的估算，是从1996年到2003年之间，每年0.5+-0.18毫米海平面当量，这里面，从1991年到2003年之间，损失速度达到了每年0.77+-0.22毫米。不过总是有例外的，并不是所有的冰川冰盖都在消融，小的冰川冰盖受局部气候的影响很大，即使是一些冰川整体趋势在消融的地区，一些年份受到气候影响而增长也是经常观察到的。冰川冰盖虽然可能是气候变暖的最直观的证据，但是毕竟影响冰川冰盖的不仅仅是气温，降水量的影响对于一些冰川的影响也是非常大的。
169个冰川的冰川舌长度变化趋势
一些热带冰川大小相对1900年的变化
最后讲格陵兰和南极。格陵兰和南极都存在冰架，就是和大陆上的冰连接在一起，但是实际上位于海面上的那部分冰。这些冰并不是漂浮在海面上的，所以这些冰融化是可以对海平面高度造成影响的。已经观察到了在格陵兰岛、南极半岛和南极西部部分地区沿海地区冰架变薄或者丧失，这个过程与附近冰川和冰溪的运动有关，此外也受到海洋温度和大气温度的影响。不过还没有准确模型来进行模拟。关于格陵兰和南极的冰盖的观察也比较复杂，不同的技术工具，测量的有限性都导致了不同研究者之间的不小差异。观测到了冰川在加速将冰从内部排出，但是对于冰的积累数据还有很大争议。目前的估计是从1993年到2003年之间格陵兰冰盖的物质平衡为每年消失500到1000亿吨，造成全球海平面每年上升0.14到0.28毫米，但是对于更早期的数据，比如1961到2003年间，这个数据可能是每年扩大250亿吨到消失600亿吨之间，导致全球海平面每年下降0.07毫米至上升0.17毫米。对南极的估计，从1961年到2003年之间，质量平衡是每年扩大1000亿吨到缩小2000亿吨之间，相当于全球海平面下降-0.27到+056毫米，而1993年到2003年测量的结果，是每年扩大500亿吨到缩小2000亿吨之间，相当于全球海平面下降-0.14毫米到+0.55毫米。结论呢，只能说格陵兰冰盖的1993至2003年间地退缩是可能的，但是冰盖在更长的时间跨度上的变化还没有令人信服的结果。
格陵兰冰盖的高度变化
南极大陆冰盖的高度变化
对格陵兰（上）和南极（下）冰川变化的不同估计
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借村长宝地，给自己的帖子打个广告
气候变化对中国农业的威胁
http://www.ccthere.com/thread/2690738
讲气候变化，海平面上升是很吸引眼球的新闻。大海并不是一个平面，人类观测到的实际上是沿岸的海平面。影响沿岸海平面变化的因素非常多，比如潮汐、天气，比如气候变化，还有陆地本身的上升、下降等等，当然不同的因素有不同的时间尺度。人类对沿岸海平面变化的观测很早，从很多历史文献、地质资料里面能够找到一些蛛丝马迹，当然这些资料的代表性普遍不足。地中海的的资料比较好一些，观测到从公元1世纪到1900年的漫长时间里面，地中海的海平面变化幅度没有超过正负25厘米，基本上是稳定的，这期间海平面升降的变化速率，基本上都在每年0到2毫米之间。观潮仪是很直接的对海平面高度的测量，在世界各大洋面都建立观潮仪要到19世纪后半期才开始的，分析这些历史数据，可以发现明显的海平面加速上升的趋势，但是数据还不足以作定量分析。全面系统的观潮仪的数据记录是从1961年开始的，观察到1961年到2003年间，全球海平面上升的平均速度是每年1.8+-0.5毫米，这期间海平面并不是一个单纯的升高，而是有升高，也有降低。更加全面的海平面数据是从1993年卫星进行测量开始的，理论上可以得到最直接的海平面观测数据。卫星观测到1993年到2003年间，全球海平面上升速度是每年3.1+-0.7毫米，速度明显比此前加快。但是这个加快仅仅是短期变化，还是有长期趋势，目前还不好下结论。从观潮仪的记录来看，1993年到2003年的海平面上升速度在1950年代以后就曾经发生过，并不具有唯一性。
三个不同方法重建/观测的海平面数据
红色为从1870年开始的部分观潮仪数据，蓝色为1961年开始的全面观潮仪数据，黑色为1993年开始的卫星数据
和很多气候问题一样，尽管全球海平面呈现了整体的升高趋势，但是各个大洋的海平面变化各有不同。观察到从1992年以来，最大的海平面上升发生在太平洋西部和印度洋东部，整个大西洋的海平面基本上在上升，但是在太平洋东部部分地区和印度洋西部，海平面实际上在下降。这个现象很可能与ENSO和NAO有关。ENSO等区域气候指数对海平面的影响是很大的，比如观察到的1997-1998年的海平面急剧波动，很可能就与当年的ENSO有密切关系。与海平面变化同时观测的还有潮水的高度。1975年以来发现极端的高潮位的数量有增多趋势，地区分布非常广泛，但是因为缺乏更长期的纪录，还无法作更全面的分析。高潮位受到大气条件变化的影响较大，高潮位的极端变化和区域气候指数，如ENSO和NAO相关。
1992年以来的海平面异常
南北纬65度时间的平均。不同颜色为不同卫星的数据
a) 1993-2003年卫星观测到的不同海域的海平面线性变化趋势
b) 1993-2003年不同海域因为热膨胀导致的海平面变化线性趋势
有两个主要因素导致海平面变化，一个是陆地上冰川的消融凝结导致海洋的总水量变化，另一个则是海洋自身的热胀冷缩导致海洋的体积发生变化。上一节对于陆地冰川的消融已经有了介绍，按照目前的分析水平，从1961年到2003年，陆地冰川消融导致了海平面上升速度是每年0.7+-0.5毫米，在1993年到2003年间，导致的海平面上升是每年1.2+-0.4毫米，都不到观察到的海平面实际上升数值的一半。热膨胀呢？目前计算得到的结果，是1961年到2003年间，因为热膨胀导致的海平面上升是每年0.42+-0.12毫米，从1993年到2003年，是每年1.6+-0.5毫米。陆冰消融与海水热膨胀两个因素加在一起，在两个不同时间尺度的海平面上升分别是每年1.1+-0.5毫米与每年2.8+-0.7毫米。后者可以说与实际观测的每年3.1+-0.7毫米已经基本上吻合，但是前者与观测到的每年1.8+-0.5毫米还有差距。1993年以后的分析数据与观测数据基本吻合，说明人们在相关问题的观测水平和分析水平方面已经比较可靠，认识基本充分。对于1993年以前的数据，由于相关测量数据仍然较少，观测不够全面而导致很多区域的数据缺失，应该是导致分析误差的重要原因。
a) 1955-2003年观潮仪记录到的不同海域的海平面线性变化趋势
b) 1955-2003年不同海域因为热膨胀导致的海平面变化线性趋势
这样就提到了海水的温度分布。已经观测到了从1955年以来，海水在升温，不仅仅是前面讲过的0到5米深度的表层海水在升温，整个海水都在升温。由于海洋的热容量要比大气大出差不多1000倍，所以海洋对热量的吸收能力远远超过地表上的其他因素。实际上由于海洋内能在地表内能里面所占的比例太大，对海洋内能的观测，几乎就是对全球气候系统内能的观测。下图就是子系统的内能变化估计，蓝色是1961到2003年期间的变化，紫色是1993到2003年间的变化，可以对各个不同子系统在全球气候系统内能中所占的比例有个直观认识。
不同地表系统在1961-2003（蓝色）和1993-2003（紫色）期间的内能变化情况
从上到下分别为海洋、陆地冰川和冰盖、格陵兰冰原、南极冰原、大陆、大气、北极海冰、总和
海洋内能的计算是根据大量的测量数据，通过计算方法对不同历史时期的海洋温度分布进行重建以后得到的。海洋的观测数据来源很广泛，但是不同的数据来源之间数据质量有很大差别，这就给数据处理带来了很大的难度。人类对海洋的感测的覆盖面也有限，实际上有一些区域的覆盖面积明显不足。这两个主要原因都会对结果产生不小影响。即使使用同样的数据，不同的研究者使用的构建方法不同，结果也有差别。下面图里面是三个不同研究的结果，应该说三者吻合得还是不错的。综合一下，从1993年到2003年，0到700米海洋层的内能变化，是0.5+-0.18W/m2（该单位平均到整个地球表面，不仅是洋面），而从1961年到2003年间，0到3000米海洋层已经吸收了14.1 X 10^22焦耳的能量，相当的平均加热速度是0.2W/m2，0到700米海洋层这期间吸收能量8 X 10^22焦耳，相当于平均升温0.1摄氏度，或者折合平均加热速度0.14+-0.04W/m2。这里面可以看出1993年到2003年期间的变暖速率比1961年到2003年间的长期趋势要高，但是需要指出2004年和2005年与2003年相比海洋都有冷却迹象。注意到在1969到1980年间海洋内能有很高速率的上升，随后是1980到1983年更快速率的下降，这期间0-700米海洋层的冷却速度达到了1.2W/m2，这个现象可能与PDO有关。
0-700米深度海洋层的内能变化
不同颜色为不同研究者的结果
两个不同历史时期的海洋温度变化观测点的密度分布
虽然全球海洋观察到了变暖的趋势，但是具体到局部地区，各地的情况都很不同。大西洋的变暖趋势最为明显，在北纬45度以南的海域，整个大西洋基本上在变暖，由于北大西洋可以发生深翻转环流，所以观察到的大西洋洋盆变暖的渗透也要比太平洋、印度洋要深。印度洋除了赤道附近基本上都在变暖。太平洋北部有明显的冷却，在赤道附近，太平洋西部变暖，东部降温，与ENSO和PDO看起来有着不小的关系。
1955-2003年不同海洋区域0-700米海洋层内能线性变化
线间距为0.25W/m2，红色为增加，蓝色为减少
1955-2003年三大洋及平均不同纬度、深度温度变化线性趋势
红色为升温，蓝色为降温，细实线间距为每十年0.1摄氏度。粗实线为0
大量陆地冰川的融水进入海洋，不仅会提升海平面，还会改变海水的盐度。实际情况要更加复杂一些，不仅仅冰川融化会影响海水盐度，降水、蒸发、河流流量等等都会影响海水盐度。全球海水的盐度变化数据还不够充分，不过已经可以给出主要大洋的盐度变化情况。能看出总的趋势是在淡化，但是还不足以进行令人满意的定量分析。下图显示了1955到1998年间各大洋500米以内海水层的盐度变化情况。可以看出在大西洋南纬15度与北纬42度之间盐度在增加，再向北到北纬72度，盐度在降低。再向北的数据可靠性不足，还不能下结论。其他两个大洋，太平洋盐度在降低，印度洋海水盐度在增加。由于融化的陆地冰川集中在高纬度地区，所以高纬度地区的盐度降低应该与这些冰川消融有关系，但是更多的可能与这些地区降水量增加有关系。而盐度增高的地区，很多都是蒸发性高的地区，这就与地球的水循环变化达成了一致。目前的大气中水分的模型中，水分从低纬度被输送到高纬度地区，从大西洋输送到太平洋，与这些地区盐度的变化相符合。
1955-1998年三大洋及平均不同纬度深度盐度变化线性趋势
红色为增加，蓝色为减少，细实线间隔为每十年0.01psu。粗实线为0
温度盐度之外，海水还有很多指标在发生变化，特别是二氧化碳有关的变化。前面讲过，大气中的二氧化碳有很大一部分被海洋吸收，这些多出来的二氧化碳就会对海水造成一些影响。二氧化碳是弱酸，这样，海洋中增加的二氧化碳就可能导致pH值降低。有研究比较了1750年与1994年之间的数据，发现全球浅层海水pH值平均下降了0.1，其中在热带和亚热带地区下降了0.06，在高纬度地区下降了0.12，与海洋从高纬度吸入二氧化碳，在低纬度呼出二氧化碳这样的机制相符合。由于海水的pH值在7.9到8.3之间，pH值降低之后的海水仍然呈弱碱性。对海水pH值直接的观测也进行了20年，已经发现了速度为每十年0.02个pH值的下降趋势。海洋的pH值是很重要的，酸化的海水会影响依赖海水中的碳酸钙的海洋生物比如贝壳和珊瑚的生长，会影响海底的沉积，海水表面pH值的下降还可以导致海洋吸收二氧化碳的能力减弱。
三个不同测量系列的二氧化碳浓度（左）与pH值（右）的变化情况
蓝色：欧洲系列；绿色：夏威夷系列；红色：百慕大系列
1750-1994年不同区域海洋对人类排放的二氧化碳的吸收
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如果我是你的话，肯定累趴下了。
不记得在哪儿看见过了,地球的地轴倾斜度是在变化的,这晃过来荡过去,海平面就可以一边升一边降了...
洋流？生物圈？
感觉这个后果可能比海平面上升更严重。