全球变暖背景下热带太平洋海温长期趋势研究

热带太平洋对全球的气候有重要作用。然而,关于全球变暖背景下热带太平洋海温长期趋势的研究,迄今为止仍有争议。本文利用多套海表温度资料和次表层海温资料,基于无参的趋势估计方法（Theil-Sen趋势）,分析了热带太平洋海表温度长期趋势及赤道太平洋次表层海温长期趋势。多套资料的结果均表明在全球变暖背景下,热带太平洋冷舌区为长期冷趋势,而冷舌区之外的热带太平洋区域为长期暖趋势,即似La Ni?a（La Ni?a-like）海温长期趋势。此海温长期趋势是由热带太平洋冷舌模态所引起。当冷舌模态为正位相时,对应热带太平洋冷舌区为冷海温异常,而冷舌区之外的热带太平洋为暖海温异常。冷舌模态时间序列主要为长期趋势,而造成冷舌模态长期趋势的机制是全球变暖强迫下的海洋动力反馈过程。赤道太平洋的表层和次表层海温似La Ni?a型的长期趋势,是冷舌模态在表层海温和次表层海温上的不同体现。     

近百年中国两次年代际气候变暖中的冷、暖平流背景

近百年中国气候经历了两次明显的年代际变暖,分别发生在20世纪40年代之前和70年代之后。由大气环流变化引起的冷、暖平流异常可为理解两次变暖提供参考。首先基于最新研制的近百年32站气温观测和集合经验模分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）方法揭示两次变暖过程中国的冷、暖分布格局,进而利用全球格点气温和海平面气压资料计算了同期地转风导致的温度平流。结果表明,20世纪40年代中国华北北部至东北大部分地区和华南沿海局部地区偏冷而中东部至西南内陆大部分地区偏暖的年代际气候异常,站点冷、暖异常与大尺度温度平流的空间关联系数达0.85;而对于近20年中国气候变暖而言,这一关联系数仅0.49。研究结果从一个新颖的角度说明:早期变暖过程中气候系统内部过程如大气环流异常的作用较大,而近几十年气候变暖则更多地受迫于外强迫。      

全球变暖在继续

基于全球和中国的观测资料指出,无论全球还是中国,2001-2010年都是有仪器观测记录以来最暖的10年。虽然这10年内的温度上升趋势很弱,但并不意味着气候变暖已经停止。分季节来看,近10年（2001-2010年）冬季中国东北及新疆的气温低于前10年（1991-2000年）。然而,这种区域性和季节性的温度下降并没有影响全国、全年保持变暖的趋势。     

全球气候变暖与温室效应

近百年来,地球气候交替出现了若干冷暖时期.中国科学院大气物理研究所和中国气象科学研究院的专家指出,20世纪中国气候变化的总趋势是,前期(40年代中期之前)气候偏暖,中期(40年代后期至70年代)气候偏冷,后期(80年代至90年代)气候再度偏暖.联合国气象组织宣布,20世纪10个最暖年都出现在1983年以后,其中有7年在90年代,1998年成为20世纪最暖的年份.据我国国家气候中心提供的分析结果,1987年以来,我国北方连续13年出现暖冬,冬季平均气温比常年偏高1～2℃,局部地区某些年份偏高达3℃以上.这一气候变暖趋势与全球气候变暖趋势是一致的.据各国政府间气候变化委员会(IPCC)1995年的科学评估报告,近百年来,由于人类活动的影响,全球气候逐渐变暖,其平均气温上升了0.3～0.6℃,且以中纬度地区变暖较为显著,一年之中以冬季变暖较为显著,一天当中以夜间最低气温的升高较为突出.     

全球气候变暖的检测及成因分析

文章对近年来有关全球气候变暖中一些问题的研究进展作了总结，主要结论如下:全球平均地面气温在过去一百年来上升0.5℃。80年代是近百年来最暖的10年。90年代初继续变暖。1990年是近百年来最暖的一年。1991年仅次於1990年。但是近百年气候变暖的幅度仍未超过自然变率。近千年中，中世纪暖期（900—1300年）的温暖程度就可能与20世纪相当，而小冰期（1550—1850年）气温则可能比20世纪低1.0—1.5℃。已经证实，对几十年到几百年尺度，太阳活动强时太阳总辐射也强，但变化幅度尚待进一步确定。强火山爆     

全球、中国及云南近百年气温变化的层次结构和突变特征

用文献［１］建立的自适应多分辨数据波滤器进行了全球、中国及云南近百年气温变化的层次结构和突变特征分析。结果表明：（１）全球近百年来的气温变化对于较大时间尺度的演化来说主要特征是变暖,并为３个层次：即１９１９年以前的偏冷期;１９２０－１９７８年偏暖期和１９７９年以后的更暖期。对应于这种较大时间尺度的层次演变,全球的气温变化表现出十分明显的突变特征,两上最明显增暖的突变点分别发生在１９２０年和１９７９     

前言

全球气候变暖问题的研究已经有相当长的历史了。近20年来科学家们对这个问题更加重视。我国学对于中国近代气候变化特别是地面气温变化规律进行了大量分析，获得了一系列成果。这些成果表明，中国的气候变化与全球变化有较好的一致性，但也存在明显的差别。近50～100年内，中国地表气温呈明显增暖趋势，但20世纪30-40年代的暖期似乎比全球平均明显得多；中国温度变化的季节和地区特征同北半球基本一致；从历史时期温度变化分析看，有研究认为中国20世纪的增温是过去至少l000年内没有的。     

近40年我国东部降水持续时间和雨带移动的年代际变化

利用我国地面观测站降水资料以及欧洲中期数值预报中心 (ECMWF) 的月平均再分析资料, 研究了在全球平均表面气温偏冷和偏暖阶段, 我国东部降水开始和结束时间以及雨带南北移动的变化, 并分析了与东部降水变化相关联的大气环流特征。结果表明:近40年, 20世纪60—70年代全球平均表面气温处于一个相对偏冷时期, 而80—90年代处于偏暖时期; 在这样的变暖背景下, 我国东部地区年总降水量呈现出“南涝北旱”异常特征, 与冷位相比较, 在暖位相阶段长江流域年总降水量明显增加, 而华北地区降水量减少, 其中长江流域降水的增加主要是由夏季降水增加引起的, 3月长江中下游降水增加也很重要, 北方的降水减少主要是由从盛夏到初秋的降水减少引起的。平均而言, 暖位相阶段我国南方强降水开始时间较早、结束较晚, 持续时间较长, 而北方强降水开始较晚, 持续时间较短。从春末到夏季, 冷位相时我国东部强降水带表现出从华南、经过长江流域向华北移动的特征, 而在暖位相时强降水主要集中在长江流域, 从华南向华北移动的特征不明显。雨带的这种异常变化与东亚大气环流有关, 在暖位相时夏季东亚大陆低压比冷位相时弱, 而鄂霍次克海高压偏强, 西太平洋副热带高压位置偏南, 使夏季东亚副热带地区的西南风减弱, 梅雨锋加强, 导致雨带滞留在长江流域, 使长江流域降水增加、北方降水减少。     

新疆80年代气候变暧的若干事实

关于地球温度趋势,众说纷纭.我国存在两种意见,张先恭等认为本世纪以20-40年代最暖??40年代以后一直偏冷;屠其璞、李丽云等则认为70年代以来又是一明显增暖.近年来越来越多的气候学家认为今后全球气候变化的主要趋势是变暖,其原因是人类自身造成的. 全球气候的变暖将不会是均一的,首先由于南北气温梯度的变化,将使大气环流作     

工业化以来全球平均温度上升了1℃北大核心CSCD

全球变暖已经得到了公众、政府机构和科学家的广泛认知[1-3].但是,对于全球是否变暖以及这个变暖是否由人类活动造成,却依然不断受到质疑.这种质疑在2009年达到巅峰,同年出版的非政府间国际气候变化专门委员会(NIPCC)报告[4],对政府间气候变化专门委员会(IPCC)的观点[5]提出全面的质疑.最新的一轮质疑是2012年1月27日《华尔街日报》刊登了Allegre等16位科学家的署名文章[6],认为近10年地球气候没有变暖,呼吁不要压制气候变暖怀疑论者的声音.这说明尽管全球变暖的证据日益增加、全球变暖的观点得到越来越多的承认,但是对全球变暖这个事实的论证却绝不是多余的.     

全球变暖背景下江淮地区降水强度分布结构变化的特征分析

利用1961～2006年江淮地区80个站点的逐日降水资料,根据百分位数确定极端降水阈值的方法,比较了全球气候变暖背景下该区域降水强度的分布结构特征。结果表明,在全球气候典型暖异常的年份里,江淮地区极端降水日数占总降水日数的比重比冷年增加30%以上,极端降水总量的比重增加13%左右;而微量降水日数所占比重比冷年减少近60%,微量降水总量减少了80%,说明全球变暖后江淮地区降水强度分布结构呈现弱降水减少,强降水增多的显著两极分化特征,且该特征在江淮地区基本一致。冬、夏季对比表明,冬季的变化幅度比全年和夏季更大。可见全球变暖背景下未来江淮地区降水强度分布结构出现两极分化趋势可能性增加。     

全球变暖中的科学问题

2013年各国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作组发布了第五次气候变化科学评估报告,以大量的观测分析和气候模式模拟证据,继续强调由于人类排放增加,全球正在变暖,未来将继续变暖的观点。本文综述研究全球变暖的几个深层次的科学问题,即多套全球气温观测资料的差异、不同标准气候态时段的作用、20世纪全球变暖的检测和归因及未来全球气温变化的走向,以此提出需进一步研究的科学问题。结果表明;需要进一步提高观测资料的质量;注意不同标准气候态时段对应的数值的不同;应进一步改善气候模式模拟年代际变率的能力及研究近15 a全球变暖减缓和停滞的原因,从而改善气候模式的模拟效果;造成预估未来全球气候变化的不确定性主要来自气候模式的差异、未来排放情景的差异及气候系统内部变率影响和自然外强迫的作用。     

松原市气温变化的气候特征

用松原站1961 -1998年历年各月平均气温资料 ,分析了38年来气温变化特征。结果表明 :60年代平均气温最低 ,90年代平均气温最高 ;四季气温均在变暖 ,冬季变暖幅度最大 ,夏季变暖幅度最小 ,年平均气温上升倾向率为0.5381℃/10年 ;气温异常在各季均可发生 ,异常冷、暖发生几率相当 ,气温异常在60、70年代以异常冷为主 ,80、90年代以异常暖为主     

Historical position of projected global warming in the 21st century北大核心CSCD

观测表明近百年全球在变暖,特别是自1970年以来更加明显,相应海平面上升、冰雪融化、异常与极端天气以及气候事件频发,给社会与经济造成极大影响。值得注意的是,在21世纪的未来80年是否会继续保持增暖的趋势,以及这种变暖在历史上的地位和从古气候暖期所获得的启示,本文将集中在这个问题上。     

中国东北地区冬季气温趋势及反相模态分析

利用1951—2010年我国东北地区共97个台站的逐月气温资料,应用trend-EOF和EOF分析方法研究了我国东北地区冬季气温的趋势模态和反相模态及其影响因子。trend-EOF的结果表明,东北地区均为一致型的趋势变化,trend-PC1有明显的年代际周期变化和更长期的上升趋势变化特征。去除全球变暖信号后的EOF分析结果表明:第一模态仍为全区一致型的空间分布,而第二模态的空间分布呈现南北反相型的分布特征,是东北冬季气温变化模态中极为重要的一部分,对应的时间序列有明显的年际周期变化,前两个模态可以解释总方差80%以上的变化。东北地区全区一致的上升趋势是在全球变暖大背景下发生的,既是对全球变暖的局地响应,同时全球变暖也使大气环流发生了变化,西伯利亚高压减弱,纬向环流增强,导致了东北地区冬季气温全区的上升趋势。赤道东太平洋的异常海温对第二模态的出现具有一定的预示意义,当太平洋出现典型的厄尔尼诺年海温距平场分布特征时,东北南部较常年偏暖,北部地区却较常年偏冷。     

青藏高原三江源地区近60a气候与极端气候变化特征分析

青藏高原三江源地区正在面临着以"变暖变湿"为主的气候变化，是气候变化的显著区与敏感区。基于中国气象局位于三江源地区20个地面台站的气温、降水数据以及HadCRUT4（Climatic Research Unit land-surface air temperature-4 dataset and the Hadley Centre sea-surface temperature dataset，Hadley Centre，UK）气温、PREC（Precipitation Reconstruction，National Oceanic and Atmospheric Administration，USA）降水资料，从气候要素空间格局、极端气候指标以及区域-全球平均多年变化对比等3个方面系统总结了三江源地区1961-2019年气候和极端气候变化的特征。结果显示，三江源区域在过去近60 a里平均增暖速率为0.37℃/（10 a），是全球平均水平（0.16℃/（10 a））的2倍以上，同时大幅高于全球同纬度（0.19℃/（10 a））及中国区域（0.28℃/（10 a））。在全球变暖背景下，三江源地区大部分极端气候指标上升，其中以夜间最低气温的上升（0.55℃/（10 a））最为显著，且极端高温事件的出现频率上升，区域日温差减小、气温变化极端性增强。三江源近60 a温湿气候态的空间格局为沿西北-东南方向的正温湿梯度，其变化趋势存在自西向东速率上升的暖湿化空间分异特征。本文的研究结论进一步揭示了三江源地区近60 a气候变化与极端气候的时空格局，为三江源地区气候系统和生态系统的脆弱性研究以及未来气候变化预估提供了科学依据，同时也为气候变化敏感的高寒地区对全球变暖的响应研究提供了对比案例。     

近百年气候变化与变率的诊断研究

总结了近百年来气候变化与变率的诊断研究结果，包括全球平均气温及降水量、中国平均气温及降水量，以及ＥＮＳＯ及ＱＢＯ。指出全球有变暖趋势，１９８０年代是最暖的１０年。但中国的情况有所不同，１９２０年代及１９４０年代最暖，而１９８０年代接近常年。全球降水量有增加趋势，但气温与降水的１０年尺度变化并不完全一致。１９５０年代及１９７０年代为多雨期，１９８０年代降水反而减少。中国夏季降水变化的主要特征是冷湿、暖干。１９２０年代及１９４０年代是近百年最干的时期。１８７１—１９９３年共发生厄尼诺事件２８次，拉尼娜２１次。气候变暖时厄尼诺强，气候较冷时拉尼娜频率高。１９５１—１９９３年赤道平流层纬向风准两年振荡的平均长度为２８．７个月，比１９５０年代末的估计（２６．３个月）要长。１９５１年以前的周期长度可能在２９个月左右。未发现ＱＢＯ与气候变化有明显关系。     

气候变化科学的最新认知

 政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作组于2007年2月2日发布的第四次评估报告明确指出,近100 a（1906-2005年）地球表面平均温度上升了0.74℃,近50 a的线性增温速率为0.13℃/10 a,1850年以来最暖的12个年份中有11个出现在近期的1995-2006年。全球变暖已经是不争的科学事实,报告认为人类活动是近50 a全球气候系统变暖的主要原因。 IPCC评估报告是国际科学界对气候变化问题最权威、最全面的认识,代表了目前全球气候变化研究的科学认识水平,是国际上制定相关政策的重要依据。     

近60年来祁连山极端气温变化研究

利用24个气象站点1961-2017年逐日最高、最低和平均气温资料,采用CCl/CLIVAR气候变化检测监测和指数专家小组(ETCCDI)所推荐的12个极端气温指数,分析了祁连山区极端气温指数的时空变化及其原因。结果表明:极端气温暖指数以祁连山中部和东部为较小变暖幅度区,向外围递增,极端气温冷指数的空间分布由南向北递减。相较暖指数,冷指数变暖幅度更大;夜指数变暖幅度大于昼指数,这与气温日较差显著减少具有一致性;生长季长度明显延长;冰冻日数、霜冻日数显著减少,减少幅度较大的区域集中在祁连山南部。1985年后尤其在20世纪90年代期间祁连山加速变暖,2000年后变暖趋势有所减缓,2010年后变暖幅度大幅增加。海拔越高,极端气温指数的变暖幅度越大,高海拔区(2500 m)极端气温冷指数变化明显,低海拔区(2500 m)极端气温暖指数变化明显。北大西洋年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)、热带北大西洋指数(Tropical Northern Atlantic Index,TNA)、热带南大西洋指数(Tropical Southern Atlantic Index,TSA)、北热带大西洋海表温度指数(North Tropical Atlantic Index,NTA)、加勒比地区海温指数(Caribbean Index,CAR)对祁连山极端气温暖指数的影响强于极端气温冷指数,中热带太平洋海温(Nino 4)主要影响极端气温冷指数,南海夏季风(South China Sea Summer Monsoon Index,SCSSMI)主要影响极端气温暖指数。     

1953～2006年惠阳站气温变化特征

利用惠阳站1953～2006年的气温资料,分析了惠阳站年和季平均气温的变化趋势,气候带划分指标的变化特征和严重、异常冷暖气候事件。研究结果表明,全球变暖背景下,惠阳站与全国、全球气温变化趋势基本一致,20世纪80年代中期以来都呈显著上升趋势,其中冬季的升温幅度最大、春季最小;受气候变暖的影响,惠阳站的气候带划分指标有逐渐往北热带过渡的趋势;惠阳站的冷气候事件主要在气候变暖前;气候变暖后暖气候事件大大增加。