来自英国南安普敦大学、利物浦大学和布里斯托大学的研究人员首次确定了全球变暖与碳排放之间的关系，并推导出首个理论方程证明全球变暖是自19世纪后期人为碳排放累计的直接结果。这一研究结论与之前根据气候模型得出的数据一致。相关论文《由于海洋吸收热量和碳的补偿效应引起的气候对累计碳排放的敏感性》已于2014年12月1日在线发表于《自然—地球科学》杂志。

　　气候模型模拟结果表明，短暂的全球变暖几乎与数十年到百年时间尺度的累计碳排放成正比。然而，现有研究仍然不能定量分析出变暖与累计碳排放之间的近似线性相关在瞬时气候模拟中是如何产生的。

　　研究人员推导出全球变暖随着累计碳排放增加而加剧的理论方程。该理论方程揭示了CO2水平与海洋系统之间的复杂关系。燃烧化石燃料会增加大气中CO2水平，从而导致全球变暖和温室效应，这在一定程度上抵消了海洋对热量和碳的吸收。对大气—海洋系统而言，分析结果确定每1000Pg累计碳排放将导致地表变暖1.5±0.7 K，到本世纪末及其以后，这一地表变暖响应会减少10%～20%。由于海洋吸收热量和碳的部分相反作用，数十年到百年时间尺度的气候响应几乎保持不变。由此导致的变暖与许多个世纪以后的累计碳排放相关。如果将陆地碳吸收考虑在内，地表变暖响应会减少到每1000 Pg累计碳排放将导致地表变暖1.1±0.5 K，但是这一修正不太可能显著影响气候响应随时间的变化。研究结论重申了一个简单的道理：随着累计碳排放的增加，全球地表变暖幅度就越大。研究人员建议，该理论框架可以用于诊断气候模型中的全球变暖响应，并且有条理地理解各种预测之间的差异。