RegCM3对21世纪中国区域气候变化的高分辨率模拟

使用RegCM3区域气候模式,单向嵌套日本CCSR/NIES/FRCGC的MIROC3.2_hires全球模式输出结果,对中国及东亚地区进行了1951~2100年,在IPCCSRESA1B温室气体排放情景下,水平分辨率为25km的连续气候变化模拟试验.首先分析了区域模式对当代气候的模拟能力,结果表明,模式可较好地再现中国地区地面气温和降水的空间分布及数值.对未来21世纪中期和末期气候变化的模拟表明,未来平均气温将明显升高,且随时间推移,气温升高幅度增大,升温高值区集中在高纬度和高海拔(青藏高原)地区.21世纪中期,冬季降水除青藏高原外以增加为主,夏季降水在中国西部西北地区增加、青藏高原减少;东部地区降水变化呈正负相间的分布.21世纪末期,降水变化分布除个别地方外,和21世纪中期一致,但变化幅度增大.此外,将此模拟结果与以往RegCM3在另一个全球模式驱动下的结果进行了对比,以了解中国地区气候变化预估中的不确定性.     

全球变暖2℃情景下中国平均气候和极端气候事件变化预估

使用一个区域气候模式(RegCM3)在IPCC SRES A1B温室气体排放情景下对东亚地区进行的高分辨率数值模拟试验数据,就备受关注的相对于工业化革命前期全球变暖2℃阈值情景下中国平均气候和极端气候事件变化进行了预估研究.结果表明,届时中国年平均温度普遍上升而且幅度要高于同期全球平均值约0.6℃,增温总体上由南向北加强并在青藏高原地区有所放大,各季节变暖幅度相似但空间分布有一定差别;年平均降水相对于1986～2005年平均增加5.2%,季节降水增加4.2%～8.5%,除冬季降水在北方增加而在南方减少之外,年和其他季节平均降水主要表现为在中国西部和东南部增加而在两区域之间减少.极端暖性温度事件普遍增加,而极端冷性温度事件减少;中国区域年平均的连续5天最大降水量、降水强度、极端降水贡献率和大雨日数分别增加5.1mm,0.28mmd-1,6.6%和0.4d,而持续干期减少0.5d,其中大雨日数和持续干期变化存在较大的空间变率.     

中国21世纪气候变化的RegCM4多模拟集合预估

基于一套RegCM4区域气候模式动力降尺度试验结果,进行了中国及不同分区在21世纪不同时期, RCP(典型浓度路径)4.5和8.5两种排放路径下的气候变化集合预估.试验中RegCM4在5个不同的CMIP5(耦合模式比较计划第五阶段)全球气候模式分别驱动下运行,水平分辨率为25 km×25 km.分析表明:未来中国范围内平均地面气温将普遍升高,其中冬季(12～2月)的青藏高原和夏季(6～8月)的西北干旱区升温幅度最大;相应的气温极端气候事件指数TXx(日最高气温最大值)和TNn(日最低气温最小值)升高.中国大部分地区冬季降水将增加,西北干旱区增加幅度最大,仅在云贵高原部分地区出现一定减少,模拟间一致性在中国北方较好;夏季降水在中国西部大部分地区、东北北部和黄淮增加,其他地区变化较小或略微减少;集合预估的日最大降水量(RX1day)在全国将普遍增加;连续无降水日数(CDD)在中国北方以一致缩短为主,南方则有所延长.相对于当代参照时段(1986～2005年), 21世纪中期RCP4.5和8.5下全国年平均气温分别上升1.6和2.2°C,降水分别增加4%和5%.各要素变化均随时间推移而增大, ...     

全球变暖与中国极端气候事件变化

极端天气气候事件(以下简称极端气候事件),是指一个地点或地区发生概率较小的天气气候现象,又称异常天气气候事件.极端气候事件往往可以造成很大的危害.其中,高温(热浪)、低温(寒潮)、暴雨洪涝、少雨干旱、台风和沙尘暴等常能造成严重的自然灾害,引起人员伤亡和经济损失.     

全球变暖和极端气候事件之我见

 笔者认为当今的全球变暖可能是一种百年尺度的气候变化,其中包含若干个“年-10年”尺度的次一级的冷暖波动,去冬的严寒低温可能是年尺度的波动,它不大可能改变百年尺度的全球变暖趋势。近些年中国出现了一些罕见的高温、干旱、暴雨强降水事件,出现了一些新的气候极端值,但却不宜简单地将每个事件都直接归因于全球变暖。最近50多年中国温度变化与全球迅速变暖势相趋同;降水和干旱变化有明显的区域差异;登陆台风数量和强沙尘暴的发生均呈现下降趋势,观测表明未出现随全球变暖越来越多、越来越强的变化趋势。同时,经济发展对气候变化的敏感性的提高是气候灾害损失增多的重要原因。最后笔者指出,面对气候变化,避害和趋利两方面都需要考虑。     

认识气候变化与极端气候预报

2008年1月10日至2月2日,我国南方大部分地区连续多次遭受强冷空气袭击,形成了大范围和长时间的极端低温、雨雪、冰冻天气.给湖南、湖北、安徽、江西、广西、贵州等20个省份的交通运输、能源供应、电力传输、通讯设施、农业生产、群众生活造成了严重影响和损失.     

全球气候变暖浙江很“受伤”——全球气候变暖导致极端天气气候事件频发

全球气候变暖早已不是气象学家的预测,而是不容置疑的残酷现实。由于全球气候变暖而引发的各种天气气候的小概率事件频频发生,自2009年入冬以来,由于北极涛动指数处于负位相,意味着极地冷空气向中纬度地区扩散,西伯利亚高压偏强,冷空气活动也偏强。北方的严寒天气也波及浙江省。     

1743年华北夏季极端高温: 相对温暖气候背景下的历史炎夏事件研究

根据中国历史气候记载和新近在欧洲发现的北京早期器测气象资料, 研究1743年夏季华北高温极端气候事件, 指出这是中国最近0.7 ka来最严重的炎夏事件, 高温区域广及北京、天津、河北、山西、山东. 1743年7月北京的日最高气温高达44.4℃, 超过了20世纪的极端气候记录. 指出1743年的天气气候特征如旱涝分布、梅雨特点以及相应的太阳活动、海温场等外部因子条件, 发现这些特征均与现代1942和1999年华北炎夏事件相同. 该事件出现在气候相对温暖的背景下, 是工业革命之前(CO₂较低排放水平时)出现的极端高温实例.     

中国西部晚中新世气候变干事件的发现及其意义

发现于南亚等地的晚中新世气候变干或生态转型事件是晚新生代地质历史中一个非常引人注目的重要事件。最近Quade等人将其与喜马拉雅山和青藏高原的隆起及由此导致的亚洲季风的形成相联系,而其他学者则提出了完全不同的看法,并认为可能与著名的海洋磁极性6碳漂移事件和地中海蒸发成盐事件相关。由于这一问题涉及对全球中新世晚期一系列重大环境-生态事件序列和亚洲当代环境形成的理解,尤其是青藏高原的隆起和亚洲季风的形成以及与此有关的中国北方和北半球大气粉尘的发生历史问题,因而具有重要的科学意义。     

CMIP5模式对21世纪末中国极端降水事件变化的预估

利用CMIP5耦合模式结果对RCP4.5和RCP8.5情景下的中国降水和东亚大气环流未来演变特征进行了预估研究.结果表明,到了21世纪末,中国年降水量将显著增加.其中,中雨、大雨和暴雨发生频次都明显增加,强度增强,而毛毛雨发生频次在全国范围内明显减少.中国西北地区年降水量的增加主要是由于小雨增加的结果;东北和华北地区中雨的增加对年降水量增加的贡献最大;南方地区年降水量的增加主要是由于大雨和暴雨显著增加的结果,而小雨表现为负贡献.对东亚地区大气环流变化的分析表明,在全球变暖背景下,东亚夏季风环流在增强,而且大气层结不稳定性也在增加,这些都为中国降水和极端降水事件的增加提供有利背景条件.     

中国及其屏障区柯本气候分类的RegCM4集合预估

区域气候模式RegCM4分别在CSIRO-Mk3-6-0、EC-EARTH、HadGEM2-ES、MPI-ESM-MR和NorESM1-M五个全球气候模式驱动下,进行了水平分辨率为25 km的东亚区域气候变化试验.基于该试验的集合结果,在对结果进行误差订正的基础上,本文预估了RCP4.5温室气体排放路径下21世纪末期(2069～2098年)中国及其国家生态安全屏障区的柯本-特里瓦沙气候分类的变化.结果表明,相比当代(1981～2010年), 21世纪末期中国的气候型发生变化的面积比例为22%,其中青藏高原和秦岭-淮河一带变化明显,青藏高原地区苔原气候(FT)的范围大幅度收缩,中国半干旱(BS)和冬干温暖气候(Cw)的范围扩展,其中BS面积较当代扩张近20%;国家生态安全屏障区的气候型变化更明显一些,总面积的24%将发生改变,其中以青藏高原和川滇-黄土高原的变化最大(40%左右),东北森林带次之,气候变化将导致这些地区的生态脆弱性加大.     

未来的气候是怎样模拟的?

<正>这几年,气候变化是街头巷尾的热门话题。比如,今年夏天为什么这么热?或者,大半个冬天都过去了怎么还不见一场雪?科学家对于气候变化及其产生的影响已经有了深刻的认识,进而迫切地要预测未来的气候是怎么变化的,以采取得当的措施尽可能地地趋利避害。预估未来气候变化的假设条件过去科学家认为有90%的可能性,全球暖化是由人类造成的,现在数值已经提高到95%,几乎确定就是人类造成地球"发烧"。政府间气候变化专门委员     

极端气候事件呼唤"气候意识"——中国气象局国家气候中心副主任罗勇研究员访谈录

今年1月lO日起的3周内,中国的许许多多老百姓,特别是南方地区的人们真正领教了什么叫冰天雪地,什么叫特大雪灾!漫天飞雪、长时间的冻雨伴随着低温铺天盖地袭来,交通、电力顿遭瘫痪,大半个中国的百姓生活受到影响……相信不用多久,这场历史罕见灾害造成的破坏终会被平复.但愿人们在记住这场雪灾的同时.     

“一带一路”沿线区域21世纪极端高温热浪风险预估

极端高温热浪可能对社会经济和自然生态系统产生多方面的影响,全球增暖背景下增多的高温热浪相关灾害威胁到"一带一路"沿线这一气候类型复杂、且经济基础薄弱区域的可持续发展.在高温高湿环境下,人体健康面临更大威胁,与传统研究仅考虑温度这一变量相比,考虑温度-湿度的综合作用可以更好地解释人体在高温环境下的热负荷,进而更好地衡量高温热浪事件的强度特征.因此本研究基于ISI-MIP全球气候模式模拟试验和NCARCIDR人口预估数据集,以一个反映温度-湿度协同效应的热浪指数表征极端高温的健康风险,对21世纪该区域不同风险等级高温热浪的发生频率及人口暴露度的变化进行了预估.结果表明,在未来温度-湿度变化综合影响下,"一带一路"沿线大部分区域的高温热浪强度和频次呈现不同程度的增加趋势,在两种典型气候-社会经济情景(SSP2-4.5和SSP3-8.5)下,到21世纪末全区各等级极端高温热浪的人口暴露度总和将增加至基准时段(1986～2005年)的2.0和3.3倍,且越高风险等级(对人体健康影响越大)的高温热浪出现频次及其人口暴露度的相对增加越突出.极端高温热浪及其人口暴露度最突出的增加出现在低纬度的南亚和东...     

中国极端气候及东亚地区能量和水分循环研究的若干近期进展*

本文介绍了国家重点基础研究计划项目“全球变暖背景下东亚能量和水分循环变异及其对我国极端气候的影响（2009-2013）”一年多来的若干主要科学进展,包括对于东亚不同典型下垫面能量和水分循环过程的新认识、中国极端气候事件的观测事实分析及其与能量和水分循环变异的联系、短期气候预测新方法以及中国未来气候变化预估等方面。最后概要介绍了项目后续的主要研究计划。     

极端气候工程地质:干旱灾害及对策研究进展

受全球气候变化影响,极端气候事件的发生频率和强度均呈显著加剧趋势,并通过各种方式作用于地质体,诱发一系列工程地质灾害,严重影响经济社会可持续发展,给当前工程地质研究带来许多新的挑战.迫切需要加大极端气候工程地质作用及防灾减灾基础研究.这对于提高我国重大工程应对气候变化和极端气候事件的防御及其决策能力,提升我国自然灾害综合防治能力,具有重要战略和现实意义.这也是现代工程地质学科的重要使命和发展方向.针对干旱灾害问题,近些年来工程地质界围绕干旱气候-土体相互作用方式、作用结果、监测技术及对策开展了大量研究,在干旱气候作用下土体工程性质响应过程及灾变机制方面取得了重要进展,尤其在土体蒸发、收缩、龟裂过程及机理等方面取得了一批创新性研究成果,弥补了工程地质领域在干旱气象灾害方面的研究空白,为指导干旱地区的工程地质实践和防灾减灾工作提供了科学依据.今后,除了需要加强气候变化以及大气-地质体相互作用基础研究外,还应该加强相关技术研究,如分布式光纤感测技术、基于自然解决方案的微生物地质工程技术、大数据与云计算技术、人工智能等,为工程地质防灾减灾提供先进的理论和技术支撑.     

中国东部1960~2008年夏季极端温度与极端降水的变化及其环流背景

中国东部极端气候事件及其变化与东亚夏季风和相应的环流密切相关.本文使用奇异值分解方法研究了中国近50年极端温度与极端降水事件频率的关系.1980~1996年,主要的分布型为中国东部的北侧地区极端高温日数较少而极端降水日数较多,其南侧地区极端高温日数较多对应极端降水日数较少;这种空间分布自1997年起呈反向变化,即较少的极端高温日数和较多的极端降水日数发生在长江以南地区,以北地区相反.通过分析1997年前后两个时间段的大气环流的年代际差异,可以得出我国东部北侧/南侧的中层异常高/低压,高层异常东/西风,减弱的东亚夏季风及位于30°N,110°E对流层高层的冷中心都有利于极端高温与降水事件频率的这种协同变化.     

南京汤山石笋高分辨率氧-碳同位素记录对气候事件的快速响应

根据南京汤山石笋高分辨率氧－碳同位素分析结果,讨论了50－40kaBP期间4个Dansgaard-Oeschger冷暖旋回的洞穴温度和地表植被的快速响应过程。研究发现,D－O暖事件时C3型植被丰度降低,指示了大气有效降水量的减少。石笋氧同位素曲线与格陵兰冰芯对比表明,东亚季风气候在数十年至百年尺度上与高纬极地气修变化基本一致,但石笋对冰漂碎屑事件H5标定的年龄比格陵兰冰芯提前20ka,由于定年方法不同,目前尚难确定两者气候事件的相位问题。     

中国冰川对21 世纪全球变暖响应的预估

中国现代冰川面积５９４０６ｋｍ＾２,冰储量约为５５９０ｋｍ＾３,可分为３类,即海洋型、亚大陆型和极大陆型,分别占２２％,４６％和３２％,其对全球变暖响应特征有较大差别,自小冰期盛时（１７世纪）以来,西部高山区平均升温１．３升,冰川的萎缩量相当于现代冰川面积的２０％,预估２０３０,２０７０和２１００年的升温值分别为０．４～１．２,１．２～２．７和２．１～４．０Ｋ,届时冰川面积将分别减少１２％,２８％     

搅局哥本哈根气候变化大会的“气候门”事件仍在发酵

2009年12月初,丹麦首都哥本哈根吸引了全世界的目光。100多个国家的领导人在气候变化大会上讨论当前最热门的全球气候变暖问题,共同谋划如何保护地球这个人类共有的家园。而在大会开始前,一场被称为“气候门”的舆论风暴不期而至,并带出了一个惊人的话题——“全球气候变暖”可能是个子虚乌有的伪命题,或许是一群见钱眼开的无良气象学家制造的一个“惊天谎言”!