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自工业革命以后,受大气CO2 浓度增加的影响,海气碳通量也呈现出逐年增加的趋势.大气CO2 浓度的增加,同时也导致了全球变暖,使得海表温度增加,海水层结更加稳定,这在一定程度上会减弱海洋对人为CO2 的吸收.海洋物理场的改变同时也会打破海洋自然碳在海洋内部的循环,并近一步打破海气自然碳通量的平衡.CMIP5 设计了气候变化对自然碳影响的试验(esmFdbk2),四个模式(CESM1-BGC,GFDL-ESM2G,HadGEM2-ES 和IPSL-CM5A-LR)提供了该试验的结果.