气候变暖对中国严寒地区和寒冷地区南界及采暖能耗的影响

以全国590个气象台站逐日平均气温以及逐月平均气温为基础, 依据《采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)》、《民用建筑热工设计规范(GB50176-93)》选取指标, 分析了20世纪80年代中期以来气候变暖对我国严寒地区和寒冷地区南界的影响; 同时根据《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) JCJ26-95》中所列的全国主要城镇采暖期建筑物采暖耗煤量指标, 定量计算了气候变暖对严寒地区和寒冷地区主要城镇采暖期节煤的贡献. 发现与1980年以前时段相比, 20世纪80年代中期以来的气候变暖, 使严寒地区和寒冷地区南界向北移动最大达2个纬距; 20世纪80年代中期以来的气候变暖理论上对严寒地区和寒冷地区主要城镇采暖期节煤的贡献率大部达5%~10%, 尤其是20世纪90年代中期以来, 气候变暖对采暖期节煤贡献更大.     

我国东北冬季降雪的年代际增多及其与冬季风减弱的关系

针对我国东北冬季降水(降雪)近几十年来的变化进行了研究, 结果显示: 20世纪80年代中期之后冬季降雪开始增多, 就区域平均而言1986～2010年期间比1951～1985年显著增多了20%以上. 进一步的研究揭示这种年代际降雪增多和20世纪80年代中期之后东亚冬季风的减弱有密切关系, 其基本物理图像是: 东亚冬季风年代际减弱导致冷空气减弱, 从而使得东北亚的太平洋沿岸区海温升高, 进而海面的蒸发加强使得其上空水汽含量增多, 由此导致向我国东北地区的水汽输送增多; 另外, 20世纪80年代中期之后由于冬季风减弱, 导致大气变暖, 来自冬季风上游的水汽输送也增多了. 这两个因素使得东北冬季上空水汽含量显著增多了, 从而导致冬季降雪增多.     

20世纪后期东亚夏季风年代际减弱的自然属性

文中使用1948~2002年美国国家环境预测中心/大气研究中心的再分析资料, 通过计算呈现了始于20世纪60年代中期的东亚夏季风年代际尺度减弱事实、以及东亚夏季风系统在20世纪60年代中期和70年代中后期发生的两次年代际突变事件. 而后, 基于政府间气候变化专门委员会资料分发中心提供的SRES A2温室气体和气溶胶排放情景下六套全球海气耦合气候模式的数值模拟结果, 从定性的角度上揭示了此次东亚夏季风年代际衰减过程与20世纪后期人类活动引发的全球变暖之间没有明显的联系, 应该为一次自然的气候变化过程. 模式结果还显示, 如果21世纪温室效应在20世纪后期的基础上进一步加剧, 东亚夏季风系统可能会受此影响而趋于增强.     

近50年来人类活动对气候的影响

自40年代初北半球气温陡然下降,70年代中期以来转为急剧上升,这种气候变化,主要是人类活动造成的.这些活动包括第二次世界大战,战后的大气核试验以及60年代初期开始的全球性工业发展,这是气温下降的主要原因.60年代中期以后大气核试验结束,自70年代初对工业污染治理的加强以及大气CO_2浓度迅速增加,是70年代中期以来气温急剧上升的主要原因.今后,如不发生核大战和大规模的火山活动,气温将以上升为主,到2030年前后,平均气温将比现在升高1.3℃左右,近些年来华北地区发生的旱象,还将持续下去.     

东亚夏季风自20世纪90年代初开始恢复增强

自20世纪70年代末开始的东亚夏季风减弱,造成了中国东部地区夏季严重的旱涝异常.东亚夏季风何时恢复是一个众所关注的问题.研究表明,自20世纪90年代初期以来,东亚夏季风表现出恢复增强的特征,尽管其增强的幅度仍未达到1965～1980年间的水平;伴随着东亚夏季风的增强,我国东部夏季雨带出现年代际北移,表现为淮河流域(110°～120°E,30°～35°N)夏季降水增加.东亚夏季风自20世纪90年代初期以来的增强,和海陆热力差异的年代际变化有关.     

皮纳图博火山爆发对20世纪90年代初平流层年代际变冷突变的影响机理

过去研究表明一次火山爆发可以影响季节到年际尺度的气候变化,而本文发现1991年皮纳图博火山爆发可能导致了20世纪90年代初平流层的年代际变冷.采用NCEP/NCAR再分析资料和TOMS/SBUV卫星观测资料,发现了在平流层长期变冷趋势中,热带气温和位势高度在20世纪90年代初年发生了年代际降低突变.进一步分析了平流层热带地区年代际变冷突变的时空分布特征,并探讨了1991年6月皮纳图博火山的爆发与此次平流层变冷的关系.结果表明,皮纳图博火山所喷发的火山灰在平流层通过硝酸盐和硫酸盐对ClO的活化作用造成了平流层臭氧的年代际减少,从而可能导致了臭氧在平流层吸收的热量年代际减少,进而造成此次平流层热带地区的年代际变冷突变.因此,20世纪90年代初平流层年代际变冷突变可能是由皮纳图博火山爆发导致的,这就意味着一次强火山爆发也可能导致平流层的年代际气候变化.     

皮纳图博火山爆发对20 世纪90 年代初平流层年代际变冷突变的影响机理

过去研究表明一次火山爆发可以影响季节到年际尺度的气候变化, 而本文发现1991年皮纳图博火山爆发可能导致了20 世纪90 年代初平流层的年代际变冷. 采用NCEP/NCAR再分析资料和TOMS/SBUV 卫星观测资料, 发现了在平流层长期变冷趋势中, 热带气温和位势高度在20 世纪90 年代初年发生了年代际降低突变. 进一步分析了平流层热带地区年代际变冷突变的时空分布特征, 并探讨了1991 年6 月皮纳图博火山的爆发与此次平流层变冷的关系. 结果表明, 皮纳图博火山所喷发的火山灰在平流层通过硝酸盐和硫酸盐对ClO的活化作用造成了平流层臭氧的年代际减少, 从而可能导致了臭氧在平流层吸收的热量年代际减少, 进而造成此次平流层热带地区的年代际变冷突变. 因此, 20 世纪90 年代初平流层年代际变冷突变可能是由皮纳图博火山爆发导致的, 这就意味着一次强火山爆发也可能导致平流层的年代际气候变化.     

高龄家电潜伏安全隐患

目前电冰箱的社会保有量已达1.2亿台，洗衣机1.7亿台，电视机4亿台，电脑1600万台。20世纪80年代末或90年代初摧毁入使用的电冰箱、洗衣机、电视机绝大多数到了报废期。电脑产品由于升级换代快，更新报废的周期更短。预计今后几年我国需要报废和回收处理的家用电器数量将大幅度上升，电冰箱年均报废数量将达400万台，     

一路走来的地效飞机

地效飞机是由俄罗斯著名的"苏霍伊"飞机设计局和前高尔基城的一家飞机工厂设计制造的.绰号为"黑海怪物"地效飞机机长58 m,翼展31.5 m,高16 m,最大载重125 t,航程2 000 km.20世纪90年代问世的"母鹞"机长已增加到73.8 m,翼展44 m,巡航时速550 km,最大载重达400 t,比享有盛誉的美国最大运输机"C-5A"还多2 t.     

马丁叔叔的邀请函

20世纪60年代中期,美国科幻连续剧《火星叔叔马丁》风靡全球。火星人马丁叔叔聪明、坚强、勇敢,无意中来到了地球。他热爱生活,热爱火星,也热爱地球……马丁叔叔热情邀约地球人访问火星。     

肥胖的背后

肥胖是19世纪以后,物质生活富裕的特殊产物,它已经成为全球性的、严重的社会公共问题.世界卫生组织发布的统计结果显示,全球目前至少有10亿成年人超重3亿人肥胖,除美国、英国、德国这些传统"肥胖国"之外,亚洲、非洲等国肥胖人数也在不断增加.这是一个不分年龄、性别、职业,每一个人都热衰谈论的切身话题,更是医学、营养学及公共卫生专业人士意欲解决的一个问题.     

地球正在变暗

20世纪80年代,以色列农艺专家在无意中发现,与50年代相比,以色列的太阳辐射大幅度削减了22%.无独有偶,德国年轻的气象学研究生也发现阿尔卑斯山山脉的太阳辐射呈现下降趋势.事实上,从20世纪50年代到90年代,在世界许多地区,到达地球表面的太阳辐射都降低了.天空变暗已经成为一个全球性问题.     

中国大陆冬夏季气候型年代际转折的区域结构特征

采用Tomé和Miranda2004年提出的气候变化趋势转折判别模型, 对1961~2000年中国160个气象站及各个分区的冬、夏季年代际气候型转折时空特征进行了综合分析. 研究发现冬、夏季气温和降水年代际趋势转折发生年份相近, 且转折后趋势一致的站点呈带状分布, 具有明显的区域性特征, 据此提出中国大陆气候型年代际转折存在显著区域性结构特征的观点. 研究结果表明, 20世纪80年代初期以后, 中国区域冬季气候总体趋于“暖湿”, 80年代末期为夏季气候向“暖湿”转型的突变时期, 即中国气候出现“暖湿”型转折的年份冬季比夏季更早. 通过冬、夏季气温、降水的年代际趋势转折区域性特征分析及分区检验结果, 可发现华北地区冬季气候显著“暖干”型趋势在20世纪70年代末期出现, 东北、华南、西南地区的冬季气候在20世纪80年代末期亦转为“暖干”型, 80年代初期为其余4个分区(江淮、高原东部、西北地区东、西部)冬季气候转变为“暖湿”型趋势的转折时期. 东北、华北地区以及西北地区东部在20世纪80年代末期以后夏季气候均趋于“暖干”型, 西南和高原东部地区在70年代中期以后出现“暖湿”型趋势, 江淮地区和西北地区西部“暖湿”型趋势开始的时间则在80年代初期, 华南地区较为特殊, 其夏季气候在1984年以后出现了“冷湿”型趋势.     

肥胖的背后

肥胖是19世纪以后,物质生活富裕的特殊产物,它已经成为全球性的、严重的社会公共问题。世界卫生组织发布的统计结果显示,全球目前至少有10亿成年人超重3亿人肥胖,除美国、英国、德国这些传统"肥胖国"之外,亚洲、非洲等国肥胖人数也在不断增加。     

神乎其神的电子纸

时代背景 20世纪中期以后,电脑技术飞速发展,液晶显示技术引人注目,各种传媒相竞开通,新鲜事物层出不穷。到了20世纪90年代,人们在对世界的生态环境、资源消耗、人口压力等一系列问题进行分析、评估之后,对高新技术在推动社会生产力进步方面有了更加深入的认识。尤其是信息的链接和传送,更成为视野中的聚焦点。     

母乳可防治糖尿病

在斯堪的纳维亚,糖尿病患儿数从本世纪四十年代末到七十年代中期迅速增加。但从七十年代中期开始.至少在斯堪的纳维亚地区,此类患儿数一直在减少。丹麦Gentofte’s steno纪念医院的波切·约翰逊博士和他的同事们认为:只有从儿童生活环境相应发生的戏剧性变化来解释如此迅速改变的发病趋势。 Gentofte小组所观察的四十年代的婴儿群体中,约有90％的婴儿是靠母乳喂养的,但在其后的三十年中,越来越多的母亲改变了以母乳喂养的哺     

修建水坝带来的困惑

全世界小型水库有80多万座,大型水库有4万多座,特大型水库有300多座。20世纪90年代全世界水电年发电量达2万亿度,据世界能源理事会的估计到2020年可增加到5万亿度。长期以来,人们靠修建大坝控制洪涝灾害,提供生活用水、工业用水和农田灌溉。从发电来说,与火电相比,水电确实具有管理成本低、运营简单等优点。但是水坝建设给人类社会和环境带来的一些不良影响,甚至是灾害,也应引起人们广泛的关注。———编者     

谁来接替M1A1坦克——美国陆军“未来战斗系统”

从目前看,美国陆军的M1A1坦克颇像是末代坦克.它在20世纪70年代研制,80年代服役,90年代参战--参加海湾战争.由于跨越的年代久远,它早已停产,生产线已卖给了埃及,仅余的700余辆都被油封保存.而现役的所有M1A1坦克除了小修小补给装备升级即成为M1A2,等待它们的就是退役的命运.     

气候变化对黄河径流以及源区生态和冻土环境的影响

本文综述了关于黄河源区和上游地区气候变化及其对黄河径流影响的研究及其他有关研究,并进一步讨论了气候变化对黄河源区和上游径流以及源区生态和环境的影响。研究表明:从20世纪90年代初起黄河源区和上游年径流量锐减,它严重影响了黄河中、下游年径流量,并引起黄河下游在20世纪90年代断流天数的增加;并且还指出,黄河上游和源区从20世纪90年代初到新世纪初降水的减少可能是导致黄河源区和上游径流锐减的主要原因,而黄河源区降水强度的减弱对于黄河源区径流在20世纪90年代的锐减也有一定影响;此外,本文还表明了从20世纪80～90年代到新世纪初黄河源区气温的明显上升并没有导致此区域蒸发量的太大变化,它对径流变化影响不大,但对此地区植被和冻土退化有重要影响。     

ENSO和东亚冬季风之关系在20世纪70年代中期之后的减弱

东亚冬季风(EAWM)的一个主要特征是冬季来源于高纬的冷空气活动,冷空气活动的频繁与否、强弱与否对我国气候影响甚大.EAWM和西伯利亚高压、东亚大槽、高空急流关系密切.ENSO可以在一定程度上调控东亚冬季风,因为ENSO和印度洋及西太平洋区域的海温(SST)的变率紧密相关,而该区域的SST变化可以影响亚洲和太平洋、印度洋区域的海陆之间的热力对比,进而影响东亚冬季风.本文通过分析ENSO,EAWM及海洋和大气的气候变异,发现ENSO和EAWM之关系在20世纪70年代中期以后减弱了,由之前的显著反相关,变成了没有显著相关.进一步的研究表明,20世纪70年代中期之后,ENSO与印度洋-西太平洋气候变率的联系减弱了;另外,EAWM的年际变率也减弱了,与EAWM变率耦合的气候变率从区域上向北方后退了.这些因素可能是造成ENSO和EAWM之关系减弱的主要成因.ENSO和EAWM关系的减弱对我国冬季气候的预测具有深刻影响,需要未来加以深入研究.