自2007年政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布第四次评估报告（AR4）以来，国际科学界在气候变化自然科学领域的许多研究方面取得了新进展，特别是在辐射强迫、碳循环、云和气溶胶、气候变化检测归因、海平面变化以及未来气候变化预估等方面。对近期气候变化预估问题给予了更多的关注，新的排放情景（典型浓度路径RCPs）已被广泛用于气候预估，对一些关键科学问题有了更深刻的认识。

本文主要参考了2013年9月最新发布的IPCC第一工作组第五次评估报告（AR5）决策者摘要以及相关方面最新研究成果，从气候变化观测事实、古气候视角、碳循环、云和气溶胶以及辐射强迫、气候变化检测和归因、气候模式发展和未来气候变化趋势预估等方面，对气候变化领域重要科学问题的研究进展和成果进行了整理和分析。

一 近年来在气候变化观测事实方面的新进展

自AR4以来，观测资料的质量和数量都有了明显提升，并被大量使用在再分析资料中。这些新增的资料主要来源于卫星资料的使用以及一些观测台站观测频次的增加，而质量的改进则得益于观测仪器性能的改善及观测误差的减小。这些针对大气、海洋、冰冻圈以及生物圈等气候系统多圈层的不同观测资料，为分析观测到的气候变化提供了多种信息来源，增进了对观测资料不确定性以及区域气候变化的理解，进一步从多种角度印证了近百年全球变暖的事实。

（一）大气和地表

（1）更新后的新一代观测资料进一步支持了近百年全球地表温度增加的事实。三个著名的国际气候资料研究机构分别发布的观测数据表明，19世纪末以来，全球平均地表温度已增加。过去30年中每个十年的温度均显著高于有器测记录以来任何一个十年的温度，21世纪的第一个十年是最暖的十年。20世纪中叶以来，在全球范围内对流层已变暖，而平流层已变冷。

（2）更完善的降水观测资料分析结果表明，1901年以来，全球陆地降水量的变化不大，且降水变化的空间分布和季节变化上具有明显的差异。在北半球中纬度地区，降水可能全面增加（在1951年之前为中等信度，之后为高信度）。在1951年之前，全球陆地地区平均降水变化的信度低，而在此之后则为中等信度，原因是资料不足，在记录的早期部分尤是如此。

（3）1950年以来，全球冷昼和冷夜的数量很可能已减少，而暖昼和暖夜的数量很可能已增加。欧洲、亚洲和澳大利亚的大部分地区出现热浪的频率可能已增加。强降水事件数量已经增加的区域可能要多于强降水减少的区域。在北美和欧洲，强降水事件的频率或强度可能已增加。在其他陆地区域，强降水事件变化至多是中等信度。

（4）20世纪70年代以来，大气环流表现为向极地移动的特征，热带变宽，风暴路径和急流向极地移动，北半球极涡收缩。对于北半球而言，证据更为确凿。而在许多情况下，年际至年代际时间尺度的变率对大气环流长期变化的确凿性产生影响。20世纪90年代以来大气环流的一些变化特征，与20世纪50年代到90年代有所不同，包括中纬度西风和北大西洋涛动的变化等。

（5）2011年全球平均大气二氧化碳（CO₂）浓度达390.5 ppm（百万分之一），比1750年增加了40%。大气氧化亚氮（N₂O）浓度为324.2 ppb（十亿分之一），比1750年增加了20%。大气甲烷（CH₄）浓度为1803.2 ppb，比1750年增加了150%。CH₄浓度在1999～2006年期间几乎保持稳定不变之后，从2007年开始继续增加。各类HFC、PFC和SF6 均继续以相对较快的速率增加，但与充分混合的温室气体总贡献相比，这些气体对辐射强迫的贡献不足1%。

（6）在1950年后，地表太阳辐射可能经历了普遍的年代际变化。在许多陆地站点观测到，在20世纪80年代之前辐射一直在减少（“变暗”），此后不断增加（“变亮”）。具有中等信度的是，20世纪90年代初以来，在一些陆地观测站观测到地面增加的向下长波辐射和净辐射。

（二）海洋

（1）近40年来海洋也在变暖。最强的变暖发生在海表，上层75米每十年变暖超过0.1℃。表层暖信号的增强使得上层海洋热力层结增加。1971～2010年地球系统内部增加的热能中，有93%以上可以由海洋增暖解释。

（2）全球平均海平面高度仍在上升。1901～2010年，全球平均海平面很可能上升了0.19（0.17～0.21）米。20世纪初以来，全球平均海平面的上升速率可能在持续增加。卫星高度计观测的全球平均海平面高度与潮汐观测站得到的结果相当一致，说明海