对气候突变的初步认识

突变事件是气候系统中存在的一种现象，尤其是新生代以来，更是频繁发生，这就增加了气候系统预测的难度，试从突变事件的时空尺度，区域响应，以及它对人类进化和文化变迁的影响等几个方面来论述。     

Hierarchy and nonstationarity in climate systems： Exploring the prediction of complex systems

The prediction theories for complex systems with a hierarchial structure and their applications to the climate process are a significant and forward-looking field of research.However,up to the present,they are yet not known and understood very well. This paper presents a preliminary theoretical frame for them.As a normal example,the basic behaviors and the dynamic strructure of the climate system are discussed in detail.The conclusions indicate that the climate system may be considered as a cascade of several subsystems located in different hierarchies.Such a dynamic structure is just the cause resulting in the nonstationarity.The conclusions also indicate that the main barrier of the climate prediction in theory derives from the contrary between the stationarity hypothesis for the current prediction theory and the nonstationary behavior of the real climate process.In addition,some work is disussed for detecting the nonstationarity in climate and other geophysical data and predicting the nonstationary process developed in recent years.These works may construct a preliminary base for applying to the climate predictions.     

21世纪初东亚冬季风的年代际增强及其成因

<正>东亚冬季风是全球气候系统中的重要成员,对东亚地区冬季的天气、气候变化有重要影响.20世纪80年代中后期东亚冬季风经历了一次显著的年代际减弱,与此相伴随,东亚地区的冬季气温明显升高,寒潮频次显著减少.近年来,虽然全球平均气温仍有上升趋势,但包括东亚在内的北半球中纬度的许多地区却表现出显著的冬季降温趋势;与此同时,近年来东亚地区多次遭遇冷冬,并频繁受到寒潮、低温暴雪等极端事件的影响.这些现     

气候变化：证据和原因（2）

 不是的。1997-1998 年的厄尔尼诺现象发生后,1998 年气候变暖较为明显。自那以后,平均地表气温的增加相对于之前的快速增长来说已经放缓。尽管变暖的速度减慢下来,但21 世纪初的气温仍然高于20 世纪90 年代（图1）。地表升温的短期放缓,并不会与人类引起温室气体含量变化将使全球气候长期抬升的解读相悖。     

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

近年来,在全球气候变暖的影响下,干旱、洪涝、高温酷暑等极端气候事件频发,造成巨大损失。那么,如何减轻极端事件所造成的损失,成为当前国家经济建设和社会发展的当务之急。本项目紧扣这一国家重大需求,从对气候系统变化具有重要影响的能量和水分循环这两个主要过程入手,开展野外观测试验、多源资料整合分析、数值模拟等研究,系统揭示了东亚地区典型下垫面能量和水分循环变异的若干新特征及其对我国极端气候事件的影响过程和机理;在此基础上,研制了适用于我国几种极端气候事件的短期预测方法和系统,开展实时预测,服务于国家防灾减灾;最后开展我国未来气候变化预估,为国家中长期发展规划的制定提供科技支撑。经过五年的研究,项目取得了丰硕的研究成果,共发表学术论文495篇,其中SCI收录268篇。     

气候系统全局分析理论及应用

简要概述了气候系统全局分析理论的思想和主要理论结果, 给出气候系统全局行为定理, 即气候动力学方程组存在全局吸引子, 随着时间的增长气候系统演化到全局吸引子上, 说明气候系统具有向外源强迫的非线性适应过程, 并指出强迫、耗散和非线性对系统长期行为的不同影响, 总结了全局分析理论现有的主要应用, 重点阐述了该理论在气候适应和演变过程、数值模式设计原则及最优数值计算三方面的应用成果.     

国内期刊亮点

正基于FGOALS模式研究影响气候系统模式温室气体敏感度的反馈过程中国科学院大气物理研究所陈晓龙等利用瞬间4倍CO2强迫试验,研究了气候系统模式FGOALS-s2和FGOALS-g2的气候响应。将全球平均地表气温(SAT)的变化作为衡量气候模式响应的主要标准。根据SAT的响应随时间的变化趋势,将150年的试验结果分为2个时段:前20年为快响应阶段,后130年为慢响应阶段。采用Gregory方法分别估计4倍CO2引起的辐射强迫和平衡态气候敏感度。结果表明,FGOALS-s2中水汽的响应偏强使估算的CO2辐射强迫比FGOALS-g2强7.1%。平衡态气候敏感度定义为2倍CO2强迫下达到新的平衡态时全球平均SAT的变化,其在FGOALS-s2和FGOALS-g2中分     

海洋环流的数值模拟

海洋是气候系统的主要部分,它们控制着水气,因此在自然界气候的变化中起关键的作用。不论是对于海洋自身,还是对天气预报和气候变化的影响,海洋环流的模拟是非常重要的,本书介绍海洋和大气的所有模型及必须满足的条件所需的基本计算技术,包括海洋模型的细节描述、在使用中必须解决的问题和评价计算结果的方法,重点放在海洋模型与计算流体动力学中的其他模型之间的差别,给出了许多数值例子,每章均有一些习题。其他资料可以在网址www．cambridge．org／9780521781824上得到。     

Response of the East Asian summer monsoon to large volcanic eruptions during the last millennium

The responses of the East Asian summer monsoon （EASM） to large volcanic eruptions were analyzed using a millennial simulation with the FGOALS-gl climate system model. The model was driven by both natural （solar irradiance, volcanic eruptions） and anthro- pogenic （greenhouse gases, sulfate aerosols） forcing agents. The results showed cooling anomalies after large volcanic eruptions almost on a global scale. The cooling over the continental region is stronger than that over the ocean. The precipitation generally decreases in the tropical and subtropical regions in the first summer after large volcanic eruptions. Cooling with amplitudes up to -0.3 ℃ is seen over eastern China in the first summer after large volcanic eruptions. The East Asian continent is dominated by northeasterly wind anomalies and the corresponding summer rainfall exhibits a coherent reduction over the whole of eastern China. An analysis of the surface heat flux suggested the reduction in summer precipitation over eastern China can be attributed to a decrease of moisture vapor over the tropical oceans, and the weakening of the EASM may be attributed to the reduced land-sea thermal contrast after large volcanic eruptions.     

太阳活动如何影响天气气候变化

<正>天气和气候的变化是大家熟知的事实,近年来更加引起社会的普遍关注。近20年的研究已清楚表明,天气气候的形成和变化,尤其是气候变化并不仅仅是大气运动所产生的,它们是气候系统(包括大气、海洋、地圈和生物圈等)共同作用的结果。