地球界限概念框架及其研究进展
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张军泽, 王帅, 赵文武, 刘焱序, 傅伯杰
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Review on the conceptual framework of planetary boundaries and the development of its research
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Junze ZHANG, Shuai WANG, Wenwu ZHAO, Yanxu LIU, Bojie FU
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| 表1 9种地球系统过程的控制变量、地球界限(不确定性区间)以及当前值(Steffen et al, 2015) |
| Tab.1 Control variables and their current values, along with the proposed boundaries and zones of uncertainty, for all nine planetary boundaries (Steffen et al, 2015) |
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| 地球系统过程 | 控制变量 | 地球界限(不确定性区间) | 当前值 | | 气候变化 | 大气CO2浓度 | 350×10-6(350×10-6~450×10-6) | 389.5×10-6 | | 大气顶层能量不平衡 | 1.0 W·m-2(1.0~1.5 W·m-2) | 2.3 W·m-2
(1.1~3.3 W·m-2) | | 生物圈完整性 | 基因多样性(灭绝率) | <10 E/MSY(10~100 E/MSY)
E/MSY为每年每100万物种灭绝数量 | 100~1000 E/MSY | | 功能多样性(生物多样性完整性指数 BII) | 维持BII在90%(90%~30%) | 84%
(适用于南非地区) | | 平流层臭氧消耗 | 平流层臭氧浓度(DU) | <275.5 DU(261~275.5 DU) | 约200 DU | | 海洋酸化 | 碳酸盐饱和度(Ω,主要指文石饱和度Ωarag) | 大于工业革命前海水碳酸盐浓度的80%(80%~70%) | 84% | | 生物地球化学循环(N、P) | 全球P流动：从淡水系统流入海洋 | 11 Tg·a-1(11~100 Tg·a-1) | 22 Tg·a-1 | | 区域P流动：从肥料流入易受侵蚀的土壤 | 6.2 Tg·a-1(6.2~11.2 Tg·a-1) | 14 Tg·a-1 | | 全球N流动：工业和人工生物固氮 | 62 Tg·a-1(62~82 Tg·a-1) | 150 Tg·a-1 | | 土地利用变化 | 全球：林地占原有林地的比例 | 75%(75%~54%)
该值为三种独立生物区系的加权平均值 | 62% | | 生物区系：林地占潜在林地面积的比例 | 热带：85%(85%~60%)
温带：50%(50%~30%)
北方气候带：85%(85%~60%) | | 淡水利用 | 全球：最大蓝水消耗量(km3·a-1) | 4000 km3·a-1
(4000~6000 km3·a-1) | 约2600 km3·a-1 | | 流域：蓝水利用占月河川径流量的比例 | 低流量月份：25%(25%~55%)
中流量月份：30%(30%~60%)
高流量月份：55%(55%~85%) | | 大气气溶胶负载 | 全球：气溶胶光学厚度(AOD) | 尚无确切界限 | 无 | | 区域：季节性平均AOD | 以南亚季风区为例：
0.25 AOD(0.25~0.50 AOD) | 0.30 AOD | 新物质的介入
(原化学污染) | 尚无明确控制变量 | 尚无确切界限 | 无 |
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