华北地区1901～2002年气候变化强度的演变

利用英国East Anglia大学研究部1901～2002年高分辨率的格点月平均气温和月降水量资料,以及华北地区104个气象观测站1957～2002年的实测月降水量和月平均气温资料,从100a,50a和20a共3个时间尺度详细分析了华北地区潜在蒸发量、降水和气温的趋势变化特征以及气候变化强度的演变规律.结果表明,华北地区的气候变化在百年尺度上经历了由弱到强的变化过程,最近20a(1981～2002年)的气候变化强度是近百年来最强的时期,气候变暖、干旱化趋势加重,潜在蒸发量上升,将会导致华北地区水资源供需矛盾更加突出.     

全球变暖机理探索

本文讨论了1900年至今的全球气候变化与巨行星会聚周期对应的科学事实,认为地球的能量并非只从太阳获取,地球具有电能的再生机制。地球是个带负电的准带电星球,地球是个大电容。地核能量通过断裂带向海洋传输过程中,其传输速度与太阳及行星运行周期有关。近期的地球气候变暖与巨行星运行到星下点对应地球赤道断裂带有关。因天体运行的规律是有章可循的,故能预测到气候变暖是暂时的现象。本世纪20年代开始全球气候将有变冷趋势,60年代全球气候又将变暖,重复新一轮的全球变暖周期。     

大理地区近40年气候变化

利用大理市气象站气温、降水量、日照时数、蒸发量的40年资料，统计分析大理地区气候变化特征。结果表明：40年来气温逐渐升高，气候有变暖趋势；降雨量60年代到80年代呈下降趋势，90年代开始回升；日照时数和蒸发呈下降特征。     

全球气候变化及冰期与间冰期交替的原因及其计算

许多科学家都怀疑温室气体的排放是全球变暖的主要因素，他们认为自然驱动才是全球气候变化的主要因素，但他们并未找出具有说服力的自然驱动力。于是作者研究了各种可能引起气候变化的自然驱动力，发现火山活动能改变地球的轨道，因而是引起气候明显变化的关键因素。其中主要推导了火山喷发改变地球转速的公式以及地球变速引起地球变轨的公式。根据这些公式，通过计算机的高精度计算可以发现一定规模的火山喷发确实能使地球变轨，从而使全球变冷或变暖，甚至进入冰期或间冰期。因此，解决了气候变暖以及冰期与间冰期交替的成因问题，并找出了相应的对策。     

CMIP5模拟的平流层21世纪温度变化趋势

21世纪平流层气候变化主要由两个因素所决定,一个是臭氧层恢复造成的变暖,另一个是温室气体增加造成的变冷。针对在这两种相反的辐射效应作用下,平流层气温如何变化这一重要问题, 使用CMIP5未来情景模拟试验的结果, 对2006-2100年间的平流层温度的变化趋势进行分析。结果表明, 臭氧恢复的增温效应在平流层低层起主导作用, 而温室气体增加的冷却效应在平流层高层起主导作用, 因此, 平流层低层(70 hPa 以下)呈变暖趋势, 而平流层中高层呈变冷趋势。通过对包含完整平流层的气候模式(高顶模式)和只包含部分平流层的气候模式(低顶模式)预估的温度趋势的差异进行分析, 发现高顶模式预估的变暖趋势大于低顶模式的结果, 这意味着模式是否包含完整平流层有可能对预估的平流层和对流层未来气候变化有重要影响。     

全球气候变化的原因及其对策

全球气候变化问题正在全世界被广泛地讨论。尽管许多人半信半疑地接受了温室气体是全球气候变化的主要因素这一观点,但许多科学家仍然持怀疑态度,他们用大量的证据驳斥了这一观点,并认为自然驱动是全球气候变化的主要因素,但他们并没有找出具有说服力的自然驱动力。近来作者的研究也表明尽管温室气体能使局部地区短期出现变暖现象,但火山活动能改变地球的轨道,因而是引起气候明显变化的关键因素,这是一直被人们忽略的。如果一次大的火山喷发主要发生在夜晚,它可能导致全球变暖;如果它主要发生在白天,它可能导致全球变冷;特别地它还能使地球进入冰河时期或间冰期。如果我们要使地球变暖,就应该使火山喷发主要发生在夜晚;如果我们要使地球变冷,就应该使火山喷发主要发生在白天。我们再也不怕因气候变化引起的世界末日的到来。     

气候变化与干旱

地球气候系统正经历着一次以变暖为主要特征的显著变化,这种变暖已经成为一个不争的事实.IPCC第四次评估报告指出,近百年来(1906-2005年),全球平均地表温度上升了0.74℃.过去50年的线性增暖趋势为每10年升高0.13℃,几乎是过去100年来的两倍,升温在加速.最近10年是有记录以来最热的10年.未来全球气温仍将持续升高.气候模式预估结果显示,与1980-1999年相比,21世纪末全球平均地表温度可能会升高1.1～6.4℃.     

气候变暖对黑龙江省五大连池兴安落叶松径向生长的影响

【目的】龙门石寨熔岩台地是五大连池火山群演替顶极群落兴安落叶松天然林的主要分布地。探讨近51年(1968—2018年)龙门石寨兴安落叶松树木径向生长对气候变暖的响应特征,进而为了解气候变暖背景下五大连池火山群植被演替趋势提供科学依据。【方法】采用Mann-Kendall检验方法确定研究区近51年气温变化的趋势和可能发生气温突变的年份,运用树轮气候学方法分析1968—1981年和1982—2018年两个时间段兴安落叶松径向生长对气候变化的响应特征。【结果】五大连池近44年(1975—2018年)平均气温呈增加趋势,且1981年为研究区年均气温升高的突变点。气候变暖后兴安落叶松年轮指数和胸高断面积增量都下降,年轮指数呈上升的趋势,而胸高断面积增量处于下降趋势,但均不显著。树木径向生长对于气温升高的响应出现了“分离效应”。水热条件共同控制兴安落叶松树木生长,但气温是径向生长的主要影响因子,气候变暖显著改变了兴安落叶松径向生长与气候因子的响应模式,树木径向生长对年平均气温、年平均最低气温和寒冷指数的响应敏感性显著增强。研究期上一年11月的降水以及当年2、3月和生长季前(4—5月)的平均最低气温是决定兴安落叶松年轮宽度的主要因素。【结论】1981年后五大连池气候显著变暖,气候变暖未显著改变兴安落叶松的径向生长,升温造成的干旱胁迫可能是树木径向生长对气温变化响应的“分离效应”及气候变暖后树木径向生长与气候因子的响应显著改变的重要原因。     

客观理性地认识气候变化

正气候变化是当下政治家、科学家和公众议论的国际热点话题之一。一种自然现象能引起如此大范围的关注,这在人类历史上恐怕是少有的。这里面既有气候变化的既定事实,也有环保组织和媒体的推波助澜,还有其他诸如政治力量等多种因素的博弈。气候变化,是指气候平均状态在统计学意义上的显著改变或者持续较长一段时间(10年或更长)的气候变动。过去20多年的研究表明,气候确实在变化,地球变暖也是客观存在的事实。各地观测到的气温升高、冰川退缩、雪线上移、海平面上升和物候提前等自然现象都印证了这一事实。因此,     

近50年蒙古高原东部克鲁伦河流域气候变化分析

利用克鲁伦河流域典型区域1958—2005年的气温和降水资料,采用气候统计诊断分析方法,分析了气温和降水的年际和四季的变化特征。结果表明,近50年间,研究区气温呈显著的升高趋势,降水量波动性较大,总体上呈缓慢的增加趋势,变幅不明显,属于气候自然波动的范围;短时间尺度上,1998—2005年降水量呈下降特征。气温和降水量二者5年滑动平均值和20年滑动平均值的变化均呈增加趋势,但5年滑动平均值增加幅度较大,20年滑动平均值的变化则是一个平缓上升的过程,说明在短的时间尺度内气候变化更加明显。包括温度与降水在内的主要气候特征值的趋势性变化,加剧了蒙古高原东部地区干旱化的程度,因此有效防治土地荒漠化迫在眉睫。     

1961～2011年山东地区气温变化的区域差异特征及突变分析

利用山东地区17个气象站1961 ～2011年逐日平均气温、最高气温、最低气温等资料,采用线性倾向率法、Mann-Kendall法、累积距平法等方法,分析了山东地区近50年的气温变化特征和突变特征.结果表明：1961 ～2011年山东地区各气象站年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈现增温趋势,平均增温速率分别为0.22℃/10a、0.17℃/10a和0.33℃/10a,年平均最低温度的上升幅度大于年平均最高温度的上升幅度,山东地区气候变暖主要体现在年最低温度的升高上.近50年来山东地区气温变化过程具有显著的阶段性,而不是单调递增.山东地区增温主要发生在最近的20余年内,各气象站点的年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温集中在20世纪80年代末至90年代初发生增温性突变.山东地区气候变暖的区域差异比较明显,龙口地区的年平均气温增温最明显;年平均最高气温增温最为明显的是日照地区;龙口地区年平均最低气温增温趋势较为显著.     

Attributing physical and biological impacts to anthropogenic climate change

Significant changes in physical and biological systems are occurring on all continents and in most oceans, with a concentration of available data in Europe and North America. Most of these changes are in the direction expected with warming temperature. Here we show that these changes in natural systems since at least 1970 are occurring in regions of observed temperature increases, and that these temperature increases at continental scales cannot be explained by natural climate variations alone. Given the conclusions from the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Fourth Assessment Report that most of the observed increase in global average temperatures since the mid-twentieth century is very likely to be due to the observed increase in anthropogenic greenhouse gas concentrations, and furthermore that it is likely that there has been significant anthropogenic warming over the past 50 years averaged over each continent except Antarctica, we conclude that anthropogenic climate change is having a significant impact on physical and biological systems globally and in some continents.     

利用周期性预测未来百年中国气温变化

全球变暖是目前最为重大全球变化事件,全球变暖的未来趋势是关注的焦点之一,过去全球变化的研究,为预测未来气候变化提供了背景资料.采用中国全新世百年分辨率气温集成序列,利用傅立叶分析技术进行周期分析,并结合全新世环境记录的研究结果,以6000a、4000a、3000a、2400a、1200a、1091a、1000a、923a和706a做为自然变率的谐波准周期,对集成序列进行拟合,结果表明：拟合序列与集成气温变化趋势基本一致,能较好的拟合全新世百年尺度冷暖变率,对集成序列的方差解释量达到81%.并利用周期外延的方法预测了未来百年尺度的气温自然变率,未来500年气温将呈现下降趋势,在2300～2400AD气温较现代低1℃左右.太阳因素与全新世气候的周期性变化关系显著,但太阳驱动气候变化的模式复杂,在千-百年尺度利用太阳活动来预测未来气温具有不确定性.     

进入21世纪的气候变化科学--气候变化的事实、影响与对策

近百年来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化，我国的气候变化趋势与全球气候变化的总趋势基本一致。近50年的气候变暖主要是人类使用化石燃料排放的大量二氧化碳等温室气体的增温效应造成的。现有的预测表明，未来50-100年全球和我国的气候将继续向变暖的方向发展。国际上，目前《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》正在就如何减缓这种气候变暖的趋势和控制温室气体排放进行谈判。本文依据IPCC第三次评估报告与国内外最新的研究成果，说明气候变化的事实与未来的可能变化，阐述冰冻圈对气候变化的响应，进而说明气候变化对生态系统和社会经济的影响，分析气候变化给我国带来的挑战和机遇并提出对策建议。     

Simulated and reconstructed winter temperature in the eastern China during the last millennium

Since the 1990s, under the auspicious impetus of two international research programs, the “Past Global Changes” (PAGES) and the “Climate Variability and Pre- dictability” (CLIVAR), massive research work has been carried out on climate and environment changes over the past 2000 years[1-3]. But majority of the studies has been centered on obtaining various kinds of climatic proxy data (such as historical documents, tree rings, ice cores, lake cores) and focused on the reconstruction of…     

Northern Hemisphere forcing of climatic cycles in Antarctica over the past 360,000 years

The Milankovitch theory of climate change proposes that glacial-interglacial cycles are driven by changes in summer insolation at high northern latitudes. The timing of climate change in the Southern Hemisphere at glacial-interglacial transitions (which are known as terminations) relative to variations in summer insolation in the Northern Hemisphere is an important test of this hypothesis. So far, it has only been possible to apply this test to the most recent termination, because the dating uncertainty associated with older terminations is too large to allow phase relationships to be determined. Here we present a new chronology of Antarctic climate change over the past 360,000 years that is based on the ratio of oxygen to nitrogen molecules in air trapped in the Dome Fuji and Vostok ice cores. This ratio is a proxy for local summer insolation, and thus allows the chronology to be constructed by orbital tuning without the need to assume a lag between a climate record and an orbital parameter. The accuracy of the chronology allows us to examine the phase relationships between climate records from the ice cores and changes in insolation. Our results indicate that orbital-scale Antarctic climate change lags Northern Hemisphere insolation by a few millennia, and that the increases in Antarctic temperature and atmospheric carbon dioxide concentration during the last four terminations occurred within the rising phase of Northern Hemisphere summer insolation. These results support the Milankovitch theory that Northern Hemisphere summer insolation triggered the last four deglaciations.     

New proofs of the recent climate warming over the Tibetan Plateau as a result of the increasing greenhouse gases emissions

The Tibetan Plateau (TP, 75-105oE, 27.5-37.5oN) is the highest and largest highland in the world with a variety of climate and ecosystems. The TP exerts pro- found influences not only on the local climate and en- vironment but also on the global atmospher…     

从MWP看20世纪全球变暖

气候变暖已引起全球的广泛关注,正确的认识当前的气候变化已成为亟待解决的问题．目前的主流观点虽然认为近几十年的升温是由人类活动导致的,但许多学者发现MWP时期的气温与现代相当甚至更暖．结合国内外学者对MWP的研究,对比了MWP与现代暖期的温暖程度,指出20世纪暖期并不是过去千年最暖的世纪,现代升温可能只是气候冷暖波动中的一次自然现象,是uA过后的正常回暖．因此对MWP的认识对于人们深入认识当前全球变暖的性质和原因,具有十分重要的意义．     

Temperature trends over the past five centuries reconstructed from borehole temperatures

For an accurate assessment of the relative roles of natural variability and anthropogenic influence in the Earth's climate, reconstructions of past temperatures from the pre-industrial as well as the industrial period are essential. But instrumental records are typically available for no more than the past 150 years. Therefore reconstructions of pre-industrial climate rely principally on traditional climate proxy records, each with particular strengths and limitations in representing climatic variability. Subsurface temperatures comprise an independent archive of past surface temperature changes that is complementary to both the instrumental record and the climate proxies. Here we use present-day temperatures in 616 boreholes from all continents except Antarctica to reconstruct century-long trends in temperatures over the past 500 years at global, hemispheric and continental scales. The results confirm the unusual warming of the twentieth century revealed by the instrumental record, but suggest that the cumulative change over the past five centuries amounts to about 1 K, exceeding recent estimates from conventional climate proxies. The strength of temperature reconstructions from boreholes lies in the detection of long-term trends, complementary to conventional climate proxies, but to obtain a complete picture of past warming, the differences between the approaches need to be investigated in detail.     

Impact of regional climate change on human health

The World Health Organisation estimates that the warming and precipitation trends due to anthropogenic climate change of the past 30 years already claim over 150,000 lives annually. Many prevalent human diseases are linked to climate fluctuations, from cardiovascular mortality and respiratory illnesses due to heatwaves, to altered transmission of infectious diseases and malnutrition from crop failures. Uncertainty remains in attributing the expansion or resurgence of diseases to climate change, owing to lack of long-term, high-quality data sets as well as the large influence of socio-economic factors and changes in immunity and drug resistance. Here we review the growing evidence that climate-health relationships pose increasing health risks under future projections of climate change and that the warming trend over recent decades has already contributed to increased morbidity and mortality in many regions of the world. Potentially vulnerable regions include the temperate latitudes, which are projected to warm disproportionately, the regions around the Pacific and Indian oceans that are currently subjected to large rainfall variability due to the El Ni?o/Southern Oscillation sub-Saharan Africa and sprawling cities where the urban heat island effect could intensify extreme climatic events.