1997年盛夏塔里木盆地高温过程资料分析

从气候学、遥感学两方面对1997年7月塔里木盆地高温过程进行了分析和研究,揭示了塔里木盆地随全球性增暖而增暖,个别站出现有气象记录以来历史极值这一客观事实。     

厄尔尼诺现象及其对我国气候的影响

厄尔尼诺是热带东太平洋海温异常增暖的现象,会造成全球性气候灾害,特别是热带太平洋周围地区。对我国的旱、涝、冷暖也有影响。1997—1998年的厄尔尼诺现象,很可能是本世纪最强的一次,已经出现了全球性的气候异常。     

近40年来气温增暖与内蒙古干旱

近４０年来气温增暖与内蒙古干旱宫德吉（内蒙古气象台）前言８０年代以来、随着全球性的气温增暖，区域性的气候也变得严峻。持续多年的非洲干旱使许多国家发生了空前的粮食危机，而中国、美国和孟加拉国近年来又接连出现前所未有的水灾。世界范围的气候异常给许多国家的...     

1990年以来印江冷暖干湿变化特征分析

利用1959-01—2009-02印江气象站逐年平均温度和降水、逐季年平均温度和降水,分析本地冷暖、干湿情况,重点分析20世纪90年代以来的冷暖、干湿情况。结果表明,在全球增暖的前提下,以"老、少、边、穷"著称,工业极不发达的印江县年平均温度没有出现增暖的情况,降水略有增加的趋势;各季表现为冬季平均温度上升,夏季温度下降的趋势。     

中国气温与全球气温变化的关系

利用１９５１～１９８９年全球格点及中国１６０站逐月气温资料,分析了中国气温场与全球温度场变化的关系及其相应的环流异常,指出：年平均气温显著增暖的中国东北,新疆北部,属中心位于欧亚大陆中北部增暖区的一部分,而中国西南地区的变冷局地现象。年平均气温变化的时空特征主要由冬季气温贡献所致,与中国冬季气温的增暖相对应,欧亚大陆北美大陆地也增暖,北太平洋和北大西洋地区则变冷,这种变化可从欧亚大陆纬向型流加强和     

近35年江苏沿海气温变化对北半球增暖的响应

采用主分量分析与回归估计相结合的方法,研究近３５年来江苏沿海气温变化对半球增暖的响应状况。根据北半球平均增暖的条件,推求未来气候情景下该区各地增暖的可能幅度及其可靠性。结果表明（１）北半球增暖背景下,本区夏季气温变化趋势和年际振动的响应,具有很大的不确定性;     

气候变暖背景下清远气温变化特征

根据1957—2007年清远站的年和月平均气温资料,采用线性倾向的最小二乘法估计分析季及年平均气温的变化趋势。结果表明:在气候变暖背景下,近50 a清远年平均气温存在与全球、中国及广东省同步的增暖趋势,增暖幅度(平均气温线性增暖速率为0.17℃/10 a)高于近50 a全球平均线性增暖速率,低于近50 a中国及广东省平均线性增暖速率。四季及年平均气温在变暖趋势上基本同步,只有冬季稍落后。且在气候变暖背景下,清远异常冷、暖冬事件出现频繁,暖冬明显。应用Mann-Kendall法检测气候的突变性,表明清远冬季平均气温于1968年前后存在由低向高的突变。     

近40年哈尔滨的气温变化与城市化影响

利用近40年地面观测资料,统计分析了哈尔滨地区各县市的年平均气温及最高、最低气温的变化规律及差异。结果表明,在全国增暖的背景下,哈尔滨各县市的年平均气温普遍呈增暖趋势,但同一区域里各县市气温的增温幅度明显不同,位于城郊的县市,其增温幅度明显小于近城区的县市,而且增暖主要是在20世纪80年代以后：不同季节的气温变化趋势也存在明显差异,冬季气温呈明显增暖趋势,但夏季增暖不显著;80年代以后,冬季寒冷日数明显减少,夏季“热带夜”和高温日数呈增多趋势。     

地球失控增暖可能性的数值模拟

通过改变太阳常数引进强外辐射强迫的变化,利用NCAR气候系统模式CSM1.4,就气候系统对强外辐射强迫下的失控增暖效应进行了初步研究。结果表明:气候对于太阳常数分别增加2.5%、10%与增加25%的响应有所不同,即对于较小的强迫,气候系统的响应是线性的;而对于较大的强迫,响应很可能是非线性的。对于NCAR模式,如果强迫足够大,气候系统将会经历失控增暖。失控增暖的主要趋势并不是最初设想的正的水汽反馈增暖,至少在模式中,不只是“失控的温室效应”增暖,还有“失控的云反馈”增暖。     

全球增暖1.5℃和2℃北太平洋年代际尺度振荡的差异

基于CESM模式对1.5℃和2℃两种增暖情景的模拟结果,对比分析了太平洋年代际振荡（PDO）和北太平洋涡旋振荡（NPGO）在全球稳定增暖1.5℃和2℃时期与工业革命前、历史时期在强度和周期上的差异。结果表明：全球稳定增暖1.5℃和2℃时期,PDO和NPGO的强度均比历史时期弱,且主周期缩短,这可能与全球增暖情景下海洋层结增强导致的Rossby波变快有关。PDO的强度和周期在全球增暖1.5℃和2℃这两种情景下没有明显差异;而NPGO的强度在全球稳定增暖2℃时期比1.5℃时有明显减弱,且周期缩短1 a左右。因此,0.5℃升温差异对PDO的强度和周期影响较小,而对NPGO的强度和周期影响较大。     

1.5℃增暖对全球和区域影响的研究进展

《巴黎协定》明确提出将全球平均升温控制在相对于工业化前水平2℃以内,并努力将其控制在1.5℃以内,以降低气候变化的风险与影响。随后,《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）邀请IPCC筹备关于1.5℃增暖影响及温室气体排放途径的特别报告,为UNFCCC谈判提供科学依据。通过回顾近期发表的一些成果发现,在1.5℃到2℃的不同升温条件下,很多极端天气事件发生的概率将增加。2℃条件下一些易受威胁的系统,如生态系统和农业系统,将承受全球变暖带来的严重后果;海平面明显上升,珊瑚礁锐减,季风降水减弱等影响将进一步加强。同时,不同地区对全球不同程度增暖的响应也存在很大差异。总的说来,相较于2℃增暖而言,将增暖控制在1.5℃以内能进一步减小气候变化影响的风险。然而,要把全球增暖控制在1.5℃内具有极大的挑战性,并且目前对1.5℃增暖的影响认识仍然十分不足。定量分析2℃和1.5℃增暖对不同区域自然和人类系统造成的影响差异,需要更高分辨率的模式以及更多针对2℃和1.5℃增暖影响而设计的专门试验支持。     

近45年哈密地区温度变化特征

利用1961-2005年近45年哈密地区6个站点的观测资料,分析了该地区的平均气温、平均最高气温、平均最低气温和平均日较差、炎热日以及寒冷日的年际、年代际的变化特征,同时对降水、云量等要素也进行了分析,揭示其与哈密地区温度变化的可能关系。结果表明,近45年来哈密地区气候显著增暖,平均气温在夏季增暖幅度最大,春季最弱。1990年代以后增暖趋势表现最明显,21世纪以来增幅最大。与平均气温变化趋势相一致,最高温度和最低温度也呈显著升高趋势,其中最低温度的升高幅度远大于最高温度和平均气温的升高幅度。哈密地区近45年平均日较差显著减小,这主要是因为最低气温的升高幅度大于最高气温的升高幅度。在全球增暖背景下,哈密地区的炎热日数显著增加,而寒冷日数显著减少。个别站的气温增温不明显,这与局地的降水、云量增加,日照减少有一定关系。此外,哈密地区冬季平均气温在1980年代中后期有一次明显的突变,突变时间晚于新疆其他地区5~6年左右,表明气候突变在不同地区会有不同的表现。     

我国近代气候变化的趋势

一、本世纪以来我国气候变化概况 本世纪以来,我国大范围气温的变化基本上与全球气温变化的趋势是一致的(图1)。20世纪前半期全球性的增暖是从1880年开始的,1940年达到顶点,以后转而变冷。据统计,1940—1970年全球平均气温下降了0.3℃,北半球     

塔城盆地1961-2009年气候变化特征分析

根据新疆塔城盆地4个气象站1961—2009年实测资料,统计分析了塔城盆地49 a气温、降水的变化特征,结果显示:近49 a塔城盆地年、季平均气温呈显著增暖的趋势,尤其以秋、冬两季的增暖更为显著,对年际增暖的贡献较大。气温偏暖年多发生在20世纪80年代以后,气温偏冷年多发生在20世纪60、70年代。塔城盆地年降水量亦呈上升趋势,年降水最多年多出现在气温相对偏暖的20世纪90年代,而降水最少年多出现在气温偏低的60年代。降水量的显著性检验显示,四季中除冬季外均通过了0.01的显著性水平检验,表明春、夏、秋三季对塔城盆地年降水量增多都有贡献。     

增暖背景下2023年4—5月新疆低温维持机制浅析

2023年春季新疆平均气温阶段性变化明显,4—5月平均气温为近20年同期第二低,增暖背景下春季连续两个月气温偏低实属罕见。基于新疆89个站点2023年春季气温数据和大尺度环流再分析资料,分析2023年4—5月新疆平均气温异常偏低的维持机制。结果表明： 4—5月新疆气温偏低主要受3次寒潮过程影响,多次强冷空气南侵并占据主导地位;欧亚中高纬海平面气压正、负异常中心形成的南北气压梯度力、明显偏强的欧亚大陆冷高压;中层长波槽脊系统的发展和偏北气流等因素导致冷空气势力明显增强;低层西风气流的减弱和西北气流的异常加强,欧洲大陆及蒙古至中西伯利亚上空异常反气旋和气旋分布,促使冷空气加强南侵;关键区因子的异常加强,西伯利亚低槽的长时间维持,使得冷空气在新疆盘踞,是造成4—5月新疆气温持续偏低的重要原因。     

热带印度洋和太平洋增暖对东亚夏季风趋势的相反影响

利用多成员集合试验结果,比较分析了热带印度洋和太平洋增暖各自对东亚夏季风趋势变化的影响。试验所用模式是GFDLAM2大气环流模式,增暖是通过在气候平均海洋表面温度（SST）基础上,叠加随时间线性增加的、相当于实际50a左右达到的SST异常来实现的。结果表明：热带印度洋和太平洋共同增暖有使东亚夏季风减弱的趋势。相比较而言,单独印度洋增暖有使东亚夏季风增强、华北降水增多的趋势,而单独太平洋增暖有使东亚夏季风减弱的趋势,即印度洋增暖与太平洋增暖对东亚夏季风存在相反的、竞争性影响。进一步分析指出,热带太平洋特别是热带中东太平洋的增温可能对20世纪70年代末期开始的夏季风年代际减弱有更重要的贡献;在未来热带印度洋和太平洋持续增暖、但增暖强度纬向差异减小的新情况下,东亚夏季风减弱的趋势可能还将持续。     

西北地区4.18强沙尘暴、浮尘天气成因分析

针对１９９８ 年４ 月１８ ～２１ 日出现在中国西北地区的一次强沙尘暴、浮尘天气过程,从天气事实、天气成因及动力诊断等方面进行了分析探讨。结果表明,西西伯利亚强冷空气迅速东移,在新疆西部上空形成强锋区,对应地面冷锋东移至前期增暖显著的新疆、内蒙古、甘肃、宁夏等地的沙漠、戈壁上,形成了大风、强沙尘暴、浮尘天气。该次强沙尘暴天气过程出现在基本稳定的大气层结中。     

20世纪80～90年代我国气候增暖进程的统计事实

运用统计诊断方法分析了近50年来我国年平均及四季的气温变化特征，重点研究了20世纪90年代和80年代气温变化的主要差异及其增暖进程。结果表明，我国年平均气温是呈上升趋势的，但80年代以前年代际变化并不明显, 升温幅度不大。我国气候增暖始于20世纪80年代后期，90年代增暖加速，急剧增暖的主要原因是长江流域以南地区经历了由偏冷向偏暖的趋势转变。我国四季气温变化趋势在80～90年代增暖的进程中存在明显差异:其中冬季增暖开始时间最早、幅度最大、持续时间最长；90年代我国气候增暖急剧加速，其原因除了冬季气温持续攀升作用外，春、夏、秋季气温上升, 特别是春、夏季增暖幅度的加大增暖区域的显著扩展也起到很重要的作用。     

青藏高原表面温度对温室气体增加的响应及其不确定性:基于CMIP6的研究

近几十年来,青藏高原呈现显著增暖趋势,准确预估青藏高原未来气候变化对农业、生态系统、社会经济和人类生存与发展有着重要的科学意义。本研究基于CMIP6模式中18个模式在CO₂浓度突然4倍(abrupt-4×CO₂)强迫下的实验结果,运用气候反馈响应分析方法(CFRAM),研究温室气体强迫下青藏高原增暖响应、进行归因分析并讨论其模式间差异的来源。结果表明,高原地表增暖在很大程度上是温室气体强迫和正的水汽反馈造成的,并通过反照率反馈、云反馈以及地表热存储过程进一步放大,表面感热和潜热过程抑制了升温的幅度。其中,反照率反馈是造成青藏高原变暖比全球陆面平均增暖更强烈的原因。高原增暖响应的不确定性主要由云反馈贡献,其次是反照率反馈以及水汽反馈,但被感热和潜热过程削减。     

Projected changes in summer water vapor transport over East Asia under the 1.5°C and 2.0°C global warming targets

水汽输送的变化对于降水的变化有重要贡献。基于优选的13个CIV1IP5模式发现:RCP4.5和RCP8.5排放情景下,1.5°C和2.0°C增暖时东亚夏季水汽输送均加强,且2.0°C增暖时模式间一致性更好;水汽含量的增加对东亚南部和北部水汽输送的加强均有贡献,东亚南部水汽输送的加强也与低层环流的加强相联系。0.5°C额外增暖(1.5°C和2.0°C增暖间比较)时,两种排放情景下水汽输送的变化在我国南海与东北地区存在差异,使得两个地区降水变化存在差异;水汽输送的变化与低层环流的变化关系密切,且模式间一致性相对低。