华南地区未来地面温度和降水变化的情景分析

利用英国Hadley气候预测和研究中心的区域气候模式系统PRECIS,模拟分析基于政府间气候变化专门委员会(IPCC)2000年发布的<排放情景特别报告>(SRES)中设计的B2情景下华南区域2071～2100年的温度和降水量的可能变化,结果显示:2071～2100年均地面温度相对于气候基准时段(1961～1990年)上升约2～4 ℃;华南区域未来夏季降水量在22°N以北区域较气候基准时段增加,而以南区域减少;冬季降水则表现为华南区域较气候基准时段减少.2071～2100年华南区域的温度气候趋势系数为正值,年均降水气候趋势系数为负值.2071～2100年的高温事件和强降水事件的发生频率均比气候基准时段明显增加.     

兰江流域气候与水文模拟研究

该文建立了气候-水文嵌套模式,用于气候变化情景下流域气候、水文模拟,并在此基础上进行水资源评估.首先应用20km高分辨率的区域气候模式RegCM3,嵌套全球环流模式FvGCM的大气部分,在中国东部地区进行了两组30a积分的模拟试验,即控制试验和未来预测试验.控制试验(1961-1990年)结果表明,RegCM3能较细致地刻画浙江省的地形分布,模拟的浙江省的多年平均气温和降水均呈现出明显的地形特征,与实况较为符合.兰江流域年平均气温模拟较好,但夏季降水模拟量明显偏低.在未来预测试验中,构建了SRES A2排放情景下兰江流域2071-2100年的气候变化情景.然后,用兰江流域的历史观测资料对分布式水文模型DHSVM进行了率定和验证,该模型较好地再现了兰江流域的历史径流过程,具有较好的模拟特性.最后,将RegCM3的两组试验结果输入到DHSVM中,驱动模型进行水文模拟.模拟结果表明:相对于1961-1990年,兰江流域2071-2100年各月的平均气温均呈上升趋势,年平均气温上升幅度达2.84 ℃;年降水量也将增加,主要发生在4-7月的汛期,可能会导致汛期洪涝灾害发生频率上升;年径流深变化与年降水量变化基本一致,汛期径流将明显增加.在全球持续变暖的背景下,兰江流域未来高温热浪和洪涝等气候、水文极端事件有可能进一步加剧.     

未来我国极端温度事件变化情景分析

基于Hadley气候预测与研究中心的区域气候模式系统PRECIS（Providing REgional Climates for Impacts Studies）单向嵌套该中心全球海-气耦合气候模式HadCM3高分辨率的大气部分HadAM3P, 检验PRECIS对我国气候基准时段（1961—1990年）极端温度事件的模拟能力, 分析IPCCSRES（Special Reporton Emission Scenarios）B2情景下未来2071—2100年相对于气候基准时段我国极端温度事件的变化响应。与观测资料的对比分析表明:PRECIS能够较好地模拟我国气候基准时段极端温度事件的局地分布特征。IPCC SRESB2情景下, 预估未来2071—2100年我国大部分地区高温日数出现频率均比气候基准时段高5倍以上; 霜冻日数将呈减少趋势, 我国南方地区的减少趋势大于北方地区; 暖期持续指数整体将呈增加趋势, 我国东北地区、西北地区中西部、华北地区和东南沿海地区增加显著; 冷期持续指数整体将呈减少趋势, 且东北地区、华北地区、西北地区及内蒙古、青藏高原大部地区的减少幅度将达到90%以上。     

华中区域气温变化的模拟评估及未来情景预估

利用WCRP的耦合模式比较计划-阶段3的多模式数据(CMIP3数据),模拟分析基于A2、A1B、B1排放情景下华中区域2011-2100年平均气温的可能变化,结果表明,模式模拟的结果可较好地反映出气温线性变化趋势.模拟冬季增温速率略高于夏季,但夏季增温速率与观测序列呈相反变化趋势;总体能模拟出华中区域气温线性趋势的空间分布特征,但模拟数值偏高.3种情景下21世纪末华中区域平均气温的增幅(相对于1961-1990年)分别为3.7、3.4、2.0℃.21世纪中叶前夏季增幅大于冬季,21世纪末冬季增幅大于夏季;两个时间段内春、秋季基本一致.     

21世纪末华南汛期强降水变化分析

利用英国Hadley气候预测与研究中心的区域气候模式系统PRECIS,基于政府间气候变化专门委员会（IPCC）2000年“排放情景特别报告”（SRES）B2情景下对华南区域2071～2100年汛期（前汛期：4～6月;后汛期：7～9月）强降水的模拟结果进行分析。结果显示PRECIS对华南地区汛期强降水具有较好的模拟能力。相对1961～1990年（以下称气候基准时段）,2071-2100年华南汛期的强降水比例有所增大,强降水日数变化百分数大值中心分布在广西中北部和福建省北部,后汛期大值中心主要分布在广东和福建省。对华南4省（区）除了海南岛外各省逐月变化百分数基本为正值,汛期极端降水的发生频率相比气候基准时段有明显增加。     

SRES A2情景下中国区域21世纪末平均和极端气候变化的模拟

利用Hadley气候预测与研究中心的区域气候模式系统PRECIS单向嵌套该中心全球海-气耦合气候模式HadCM3高分辨率的大气部分HadAM3H,分析了SRES A2情景下2071-2100年相对于气候基准时段（1961-1990年）中国区域的气候变化,包括气温和降水的年际、季节和日时间尺度的变化以及极端气候事件的变化趋势。模拟结果表明：气温呈明显增加趋势,其中新疆和东北地区增温明显。而降水表现了更大的年际变化和季节变化,冬季南方降水减少,但沿黄河流域的降水明显增加,夏季与冬季相比呈现出相反的趋势。此外,连续高温日数呈现增加趋势,而连续霜冻日数呈现减少趋势。连续湿日数也表现出一定的增加趋势。     

未来气候变化对黄河流域水文过程的影响

使用NASA/NCAR有限区域大气环流模型FvGCM结果驱动高分辨率区域气候模式RegCM3 (20 km),进行1961～1990年当代气候模拟(控制试验)和2071～2100年IPCC A2排放情景下未来气候模拟(A2情景模拟试验)。将RegCM3径流模拟结果同大尺度汇流模型LRM [分辨率0.25°(纬度)×0.25°(经度)]相连接,模拟预估未来气候变化对我国黄河流域水文过程的影响。结果表明:相对于当代气候,未来黄河流域呈现气温升高、降水增加(夏季7～8月降水减少)和蒸发增大的趋势,且空间分布极不均匀,造成河川径流在5～10月减少,加剧流域夏季的水资源短缺;未来气温升高使得融雪径流增加,可能导致更早和更大的春季径流,使径流过程发生季节性迁移,引起黄河流域水资源年内分配发生变化。     

“三江源”地区未来气候变化的模拟分析

利用ECMWF1979~1993年的再分析数据(ERA15)作为边界条件,驱动区域气候模式系统PRE-CIS(Providing Regional Climates for Impacts Studies)模拟"三江源"地区的月均降水与台站实际观测资料进行的对比表明,PRECIS模拟的降水值偏大,但总体上能够模拟出降水的季节变化特征。气候基准时段(1961~1990年)的模拟结果与同期观测资料的对比分析表明,PRECIS能够模拟出"三江源"地区降水的季节分布特征和空间差异,但模拟值总体偏大。相对于气候基准时段,SRESA2、B2情景下2071~2100年(2080s时段)"三江源"地区增温明显,两种情景下年均升温分别可达4℃和2.8℃,降水略有增加;冬季升温幅度最大,分别可达4.4℃和3.2℃,降水增加的比例也最大;夏季"三江源"地区的升温达到4.2℃和3℃以上,但有些地区的降水呈减少趋势。夏季降水量的减少和气温的升高会加剧"三江源"地区气候变干的趋势,导致源区水源补给不足。应当采取切实可行的措施保护江河源区的自然生态系统,避免源区气候环境的进一步恶化。     

华中地区2030年前气温和降水量变化预估

根据区域气候模式对华中地区1961-1990年和2001-2030年的逐月平均气温和降水量的模拟值（0.5°×0.5°经纬度格点,A2情景）,以1961-1990年为基准,计算并分析了该区域未来30 a（2001-2030年）的年、季平均气温和降水量的变化趋势。对气温变化而言,未来30 a华中地区年平均气温呈上升趋势,平均升温0.3℃,东部增温大于西部;春、夏季平均气温上升,分别为0.1～1.3℃、0.8～2.2℃;秋季北部地区气温下降,南部地区气温升高;冬季平均气温下降0.0～1.0℃。就降水而言,未来30 a华中地区年平均降水量大部分地区呈减少趋势,空间分布有南增北减的特点;春、夏、冬季平均降水量大部分地区减少,冬季平均降水量的减幅要大于春、夏季;秋季大部分地区平均降水量增加。     

温室效应引起的江淮流域气候变化预估

 选用英国Hadley中心的RCM-PRECIS模式进行江淮流域气候变化的数值模拟。在验证了PRECIS在江淮流域模拟能力的基础上,对未来CO₂增加后江淮流域的气候变化响应进行了预估。结果表明：在B2情景下,整个江淮流域都将继续增暖,到本世纪末（2071-2100年）区域年平均温度将增加2.9℃,夏季将可能出现更多的高温事件,而冬季极端低温事件减少;降水量呈增加趋势,强降水（尤其是120 mm以上的降水）日数也将增多。     

内蒙古地区气温异常变化特征及可能影响分析

基于内蒙古地区52个站点1961-2005年的逐月气温资料,利用趋势变化、累积距平统计、气温异常指标等方法,分析了内蒙古东冲、西部气温平均状态和异常波动特征。结果表明：1．内蒙古地区气温增暖特征显著,其增暖幅度高于全国平均水平．并且不同区域响应程度不同,内蒙古中西部地区大于东部地区。尤其在1986年发生气温突变以后,增温速率加快。2．目前年平均气温处于高气候平均态和高气候变率时期,致使20世纪90年代之后,异常暖年和极端暖年事件呈增加趋势。3．高温日数逐年增加和寒冷日数逐年的急剧减少,以及异常冷年出现在90年代之前和异常暖年发生在90年代之后等特征,进一步说明内蒙古地区气候变暖的事实。4．内蒙古地区极端气温事件出现频率较高．并在近20年主要以异常暖和极端暖事件为主。     

1961—2013年内蒙古极端气温变化分析

文章选用全区均一性较好的71个地面气象站1961—2013年逐日最高和最低气温资料,给出了极端气温指标定义,计算分析了内蒙古极端气温事件时空变化特征。结果表明:1961—2013年内蒙古地区极端气温以极端高温事件增多、极端低温事件减少为主,但近几年这种变化有所减缓,主要表现在极端高温事件发生频率下降、极端低温事件发生频率明显上升。极端最低气温的变化趋势或幅度较极端最高气温明显。     

Future change in the frequency of warm and cold spells over Pakistan simulated by the PRECIS regional climate model

Climate change caused by anthropogenic activities has generated a variety of research focusing on investigating the past climate, predicting the future climate and quantifying the change in climate extreme events by using different climate models. Climate extreme events are valuable to evaluate the potential impact of climate change on human activities, agriculture and economy and are also useful to monitor the climate change on global scale. Here, a Regional Climate Model (RCM) simulation is used to study the future variations in the temperature extreme indices, particularly change in frequency of warm and cold spells duration over Pakistan. The analyses are done on the basis of simulating two 30 years simulations with the Hadley Center’s RCM PRECIS, at a horizontal resolution of 50 km. Simulation for the period 1961–1990 represents the recent climate and simulation for the period 2071–2100 represents the future climate. These simulations are driven by lateral boundary conditions from HadAM3P GCM of Hadley centre UK. For the validation of model, observed mean, maximum and minimum temperatures for the period 1961–1990 at all the available stations in Pakistan are first averaged and are then compared with the PRECIS averaged grid-box data. Also the observed monthly gridded data set of Climate Research Unit (UK) data is used to validate the model. Temperature indices in the base period as well as in future are then calculated and the corresponding change is observed. Percentile based spatial change of temperature shows that in summer, increase in daily minimum temperature is more as compared to the increase of daily maximum temperature whereas in winter, the change in maximum temperature is high. The occurrence of annual cold spells shows significantly decreasing trend while for warm spells there is slight increasing trend over Pakistan.     

内蒙古夏季干旱的水汽输送特征分析

对于大气中水汽的定性、定量测量是提高内蒙古干旱研究与预测的有效手段。利用NCEP再分析资料和内蒙古地区实测降水资料（1961-2000年），定性、定量地分析东亚水汽分布、水汽输送与内蒙古夏季干旱的关系。得出内蒙古地区上空低层大气的含水量偏少是内蒙古夏季干旱的一个重要因素。由于青藏高原大地形作用，孟加拉湾和南海的水汽北上受阻，不能达到内蒙古高原是形成内蒙古干旱的又一原因。受大气环流影响，内蒙古高原水汽辐合偏弱是内蒙古夏季干旱的重要原因。青藏高原的水汽通量与内蒙古东西部降水都存在明显负相关；孟加拉湾至内蒙古西部是内蒙古西部地区降水的水汽通道，南海至中国东北地区为内蒙古东部降水的水汽通道。     

1961—2006年内蒙古年平均气温突变分析

利用内蒙古70个气象站1961—2006年年平均气温资料,分析了近46年来内蒙古气温变化趋势。采用滑动t检验、Mann-Kendall和累积距平曲线3种检验方法对全区年平均气温进行检验分析,揭示了在50年时间尺度上,内蒙古气温存在明显的增暖突变的事实,突变点在1987年。并指出:气温突变后内蒙古气候显著变暖,与突变前相比有明显差异。     

近47年内蒙古农牧交错带气温突变的区域特征和季节特征

利用内蒙古农牧交错带42个气象站1961-2007年气象资料,采用Mann—Kendall和Yamamoto两种突变检验方法。分析了内蒙古农牧交错带气温突变的区域特征和季节特征。主要结论如下：内蒙古农牧交错带普遍具有明显的增温现象：气温突变主要发生在20世纪80年代后期和90年代前期;阴山北麓段突变发生最早,其次是东段,中西段最晚;四季气温以冬季突变发生最早且最明显,春、秋季次之,夏季最晚。     

SRES A2 情景下中国区域性高温热浪事件变化特征

随全球变暖,应对高温热浪事件是未来现代化城市面临的难题之一。本文利用全球模式-HadAM3p提供的3组不同边界场和初始场驱动区域气候模式系统PRECIS的输出结果,模拟未来情景下中国区域性高温热浪事件发生频率、强度及持续时间的变化趋势。结果表明：全球PRECIS对基准时段（1961-1990年）的高温热浪事件的发生的频率、强度和持续时间及对应的大气环流特征具有较强的模拟能力。相对于基准时段,未来情景下未来时段（2071-2100年）中国各地区的高温热浪的强度增加,发生频率增幅超过了100 %,且持续时间增加30 %以上。此外,观测资料和模拟结果均表明武汉和哈尔滨地区的高温热浪与500 hPa高度场的正距平密切相关。而未来情景下,武汉和哈尔滨地区500 hPa高度场的正距平呈增加趋势,表明这些地区未来可能面临危害更严重的高温热浪事件。     

内蒙古近47年气候变化对春小麦生育期的影响

利用内蒙古地区春小麦主产区的15个农业气象观测站1961—2007年的气象数据,以月平均温度、月降水量、月日照时数作为主要因子,重点分析了内蒙古自治区西、中、东部春小麦区的气象要素的空间分布和时间变化特征。结果表明:随着气候变暖,内蒙古地区春小麦主产区在过去47年中生长季(4—8月)平均气温升高了1.2℃,平均每10年升高0.32℃;生长季降水量年代际间波动不大,但本世纪初全区麦区平均降水量偏少;生长季日照时数呈现出减少的趋势。气候变化使春小麦除成熟期外,其它各生育期基本随年代的增加而提早。     

内蒙古夏季降水特征及其与全球海温异常的统计关系

利用1961—2010年内蒙古自治区102个气象站夏季(6—8月)降水量资料,采用EOF、小波分析等方法,对内蒙古地区夏季降水量的空间分布特征和时间演变规律进行了诊断分析。结果表明:内蒙古夏季降水的空间分布既有整体的一致性,也存在东、西部相反变化的差异。近50a来,内蒙古地区夏季降水有减少趋势,并存在6⁸年周期变化;对内蒙古夏季降水与前一年1月到当年8月全球逐月海温求相关,选取影响内蒙古夏季(6—8月)降水的海温关键区(268年周期变化;对内蒙古夏季降水与前一年1月到当年8月全球逐月海温求相关,选取影响内蒙古夏季(6—8月)降水的海温关键区(26⁴2°S,9342°S,93¹40°W)及相应的关键时段(当年1—5月)进行分析,内蒙古夏季降水与关键区海温有很好的负相关关系,关键区海温的异常可预示内蒙古夏季降水异常。