主编语

<正>在浩瀚的宇宙中,地球是目前人类所知的唯一孕育着生命的星球,这是因为在地球上形成了适宜生命存在的环境条件,具体则体现在构成地球气候系统的各个圈层。从地球生成到演化至今的漫长岁月里,气候系统经历了从初始形态发展到目前气候形态的许多次巨大变化进程。在这一演进过程中,太阳活动、宇宙射线乃至宇宙尘埃被认为是影响地球气候的基本因素。其中,作为地球气候系统最重要的能量来源,太阳辐射对地球气候的影响尤其备受关注。本刊继上期刊出了"地球运动对气候影响"的专栏后,本     

简单地球模型的研究进展

以简单概念性气候模式(SCMs)和中等复杂程度的地球系统模式(EMICs)为对象,介绍了简单地球模型的研究进展。在简单地球模型中,简单概念性气候模式已经成为了解气候理论和气候变化规律的有效工具;中等复杂程度的地球系统模式涵盖了地球系统的大多数组成部分,对各部分之间的反馈和过程描述比较详细,同时计算要求比较低,使其应用几乎覆盖了简单概念性气候模式以及耦合气候系统模式的所有研究领域。EMICs必定会有更大的发展,从而在地球气候模拟中起到更加重要的作用。     

天气气候中太阳活动信号的敏感区域

太阳活动是地球气候形成的重要驱动因子,与地球气候变化有密切的联系,但研究分析发现,地球气候对太阳活动变化的响应具有较大的空间差异,地球上某些区域的天气气候对太阳活动更加敏感。主要介绍了对太阳活动变化特别敏感的三个响应区域,即极地—北大西洋区域、热带地区和季风区的天气气候变化与太阳活动变化的联系。从不同的时间尺度上总结了太阳活动对极地—北大西洋区域的影响事实和可能机制,指出了太阳活动对云微物理过程/平流层—对流层耦合的调制在其中扮演重要角色,回顾了热带地区对流活动、海表温度以及ENSO循环中明显的太阳活动信号,归纳了亚洲季风系统活动的边缘地区变率对太阳活动的响应。最后提出了未来关于天气气候中太阳活动信号的敏感区域研究中需要关注的一些科学问题。     

太阳活动变化及其对地球气候的影响值得关注

太阳活动与地球气候有密切关系,太阳活动对地球气候的影响一直为科学界所关注,过去已从各个角度进行了一系列研究,但其影响机制比较复杂,迄今为止很多问题还不是很清楚。概要总结了近年来国际上的一些研究分析结果和观点,归纳了太阳活动影响地球气候的可能机制和途径。     

从地球系统的观点看气候突变

在地球的气候史中,经历了许多次气候突变事件。这些突变对地球表层系统的演变与进化产生了巨大影响。随着全球气候变暖的持续发展,人类赖以生存的气候环境正在经历重大变化。如何科学地理解和认识这些变化,尤其是气候突变。是人类寻求对策,应对气候变化,保护自己持续发展的科学基础。文中从地球系统的角度对气候突变的科学问题进行了探讨,认为对气候突变的研究不应仅局限于大气圈,而应该对地球系统的整体变化进行研究。     

地球变暖亦有利

许多人都在为地球上的气候不断变暖而忧虑,但是,一个由世界著名的农业专家,地质专家及环境学专家组成的地球气候变化研究委员会却得出令人振奋的结论:地球气候变暖给人类带来副作用的同时,也带来好处。 该研究委员会认为,如果公元2050年地球的平均气温提高2℃,将给美国带来如下好处: ①粮食产量每年将增加15％,以现价格计算,为120亿美元。     

CMIP6二氧化碳移除模式比较计划（CDRMIP）概况与评述

地球工程是指通过人工方法在大规模尺度上干预气候系统,使地球气候降温的一种手段。CO₂移除是地球工程的主要途径之一。文中概述了CO₂移除地球工程的科学背景、各种CO₂移除方法的利弊、大尺度应用CO₂移除方法可能产生的气候效应和风险,以及CO₂移除方案在未来气候情景研究中的现状。在第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）框架下开展的CO₂移除模式比较计划（CDRMIP),为深入研究CO₂移除地球工程减缓气候变化的效能和气候系统对其的响应提供了统一试验方案和平台。CDRMIP的开展,对地球工程和气候变化研究具有重要的促进作用。     

火山活动与气候变化

在影响气候变化的各种自然因素中,火山活动及其爆发是不可忽视的因素之一。 单纯研究火山,火山活动及火山爆发的形成、演变规律是属于地质、地理学范畴的问题;而研究火山爆发后的气候效果,亦即火山爆发对地球上的气候影响如何,则为地学的各     

行星与气候关系研究评述

行星与气候关系的研究由来已久,迄今已在多个方面取得进展:行星长期摄动可使地球轨道参数发生变化导致冰河期和间冰期的重大差别;九星地心会聚的力矩效应可引起历史气候的百年和千年振动;行星的短期效应,通过它与月亮(或太阳)、地球成直线时的非经典引力效应而触发天气变化;还可能存在行星日心会聚对太阳活动的触发或调制作用再影响地球气候;以及行星近地效应等方面.至于"行星对应区"方法,则其统计关系是不显著的.还须看到,行星与气候关系仅是天文气象边缘领域研究的组成部分之一.     

中国地球气候系统模式的发展及其模拟和预估

地球气候系统模式是开展多学科、多圈层集成研究的重要平台,其发展是国际地学领域特别是全球变化领域竞争的前沿。中国的地球气候系统模式研发工作始于20世纪80年代,最近10年得到快速发展。研发格局上已经形成中国科学院、有关部委和高校三足鼎立的局面。文中在简要回顾中国地球气候系统模式早期发展历史的基础上,总结了中国参加第6次耦合模式比较计划的9个地球气候系统模式的技术特点,初步评估了中国4个模式对全球和东亚气候模拟的基本性能,分析了其在4种共享社会经济路径情景下对全球降水与温度的预估变化及其与平衡态气候敏感度的联系。最后,结合国际态势,从发展的角度提出未来中国气候模式研发工作需要加强的8个方向。      

我国气候变化的研究

1979年2月在日内瓦召开了题为“气候与人类”的世界气候大会,八十年代被宣布为气候的十年。世界气候规划即将接替全球大气试验计划。甚至有人认为,如果说板块概念带来了六十年代固体地球科学的革命,则气候变化可视为七十年代地球科学的革命。这充分反映了当前国际上对气候变化研究的重视。     

白垩纪温室气候机制的模拟研究评述

 白垩纪是地质史上一个典型的温室气候时期，国际上围绕白垩纪气候成因开展了一系列模拟研究。在评述白垩纪古气候模拟的基础上，讨论了气候模式的应用和发展、古气候边界场设置和模拟试验，分析白垩纪温室气体、古地理、古海洋以及海陆生态系统对气候的作用和反馈。这些古气候模拟试验锁定在气候变化的关键时段和驱动因子、测试地球内外动力和地球各圈层反馈作用，可为认识温室气候的成因、探讨气候变化内在机制和预测未来气候提供重要的科学依据。     

二维能量平衡模式中极冰对气候的影响——解的稳定性分析(一)

本文从理论上分析了二维能量平衡气候模式解的稳定性。结果表明,解的上分支,即冰界随太阳常数增加而北移的解是稳定的;而解的下分支,即冰界随太阳常数增加而南移的解是不稳定的。由于现在地球上的气候是处在解的上分支,所以可以认为,现在气候状态是稳定的。     

评估43个CMIP5模式模拟全球能量平衡能力

<正>地球气候系统的能量平衡决定了地球气候及其变化的状况,因此全球能量平衡的研究一直受到重视,而地球气候系统模式对全球能量平衡的模拟效果也是研究的重要问题之一~([1-2])。IPCC第五次评估报告(AR5)指出~([1]),目前第五次模式对比计划(CMIP5)发展的地球系统模式在模拟气候系统5个圈层方面     

人类只有一个地球

1990年11月6～7日,137个国家的代表团聚集在日内瓦,专门讨论气候和气候变化。出席会议的部长有59人,副部长16人,气象局局长、副局长72人;到会讲话的有总统、同王、首相、总理等多人。这么多国家和政府首脑以及内阁部长们聚集一堂,大谈特谈气候问题,这在历史上还是头一次。这个会议上通过的《部长宣言》号召各国政府立即采取措施,保护全球气候。地球为什么能够养育人类乃至整个生物界?除了地球本身的体积、地球与太阳的距离等合适之外,一个成分合适、厚度恰当的地球大气圈是十分重要的。人们已经探测清楚、在太阳系里除地球外,其它星球上是没有生     

宇宙-地球物理因素在天气气候上的反映及其在长期天气预报中的应用

中国科学院地理研究所气候研究室长期天气预报组1976年3月在“从宇宙-地球物理因素研究天气气候和长期天气预报的几个问题”一文中,提出内容要点有:一、宇宙-地球物理因素在天气气候上的反映1.地极移动振幅的6—7年周期在气候上有明显的反映。如近年来发现贵州地区极移振幅高值年的降水量以正常或多雨为主,云南水旱有7年周期,豫东平原旱情有7年周期,华北降水也有7年周期,汉口、     

南半球的风有助于存储地球上的CO_2

<正>事实上,地球大气中的许多CO2都飘到了南方。通过新型的超级计算机模拟,研究人员首次描述了南大洋如何从空气中吸收CO2、又如何将其运往远离南极地区的深海之中。该发现会帮助气候科学家更好地了解地球碳循环中的这一关键环节。     

热带范围扩展将影响全球气候

NOAA的研究表明,在过去的25年中,随着全球变暖,地球热带地区范围一直在扩大,这可能会改变地球上的降水分布,从而影响地球生态系统、农业和水资源。该研究成果发表在新出版的Nature Geoscience杂志上。该文的第一作者NOAA大气资源实验室（Air Resources Laboratory）的DianSeidel指出,气候变暖与热带区域向两极扩展有关,近几十年热带范围扩展的速率快于气候模式预测速率,按模式预测,目前的状况应到21世纪才会出现。几项最新计算机模式模拟研究均表明,在全球变暖的背景下,     

全球变暖与地球“三极”气候变化

北极、南极和青藏高原分别是地球的最北端、最南端和海拔最高的高原,被称为地球“三极”。地球三极是全球气候变化的关键区与敏感区,在区域及全球气候系统中的重要性日益凸显。本文回顾了该领域的最新研究成果,重点阐述了地球三极气候年代际变化的基本特征及其对区域气候的影响,探究了在全球气候变暖背景下地球三极气候变化之间的潜在联系,讨论并展望了未来地球三极气候变化研究所面临的挑战。     

气候变化及其对生态系统的影响

气候变化及其对生态系统的影响章基嘉（中国气象局国家气候中心北京１０００８１）引言对气候变化的研究由来已久，但目前又是一个迅速发展的学科。气候在响应随机的和周期的强迫因子过程中，在以１０￣１年到５×１０￣９年的所有时间尺度上发生变化。图１给出地球气候历...