国家基本/基准站地面气温资料城市化偏差订正

城市化偏差是中国地面气温观测记录中最大的系统性偏差,订正该偏差可为大尺度气候变化监测和研究提供准确的基础资料。论文介绍了用于单站地面月平均气温序列城市化偏差订正的一个方法,并利用该方法订正了685个国家基本/基准站1961—2015年地面年及月平均气温序列中的城市化偏差。采取自东往西迭代订正的方法,即从东往西逐经度订正,订正完的目标站也可作为参考站。首先,规定目标站的参考站在300 km范围内,并利用2站的去线性趋势年均气温的相关系数作为标准,规定相关系数最大且通过信度水平为0.005显著性检验的4个候选参考站作为该目标站的参考站;然后,对各个参考站年均气温与其对应目标站年均气温求相关,并以其平方为权重计算各参考站月和年均气温的平均值序列,即为各目标站年和月平均地面气温参考序列;其次,利用目标站气温序列趋势及其参考序列趋势之差作为总的订正值,订正目标站气温序列中包含的城市化偏差。较大的城市化偏差出现在华北地区、华中部分地区、东北北部、西南及西部部分地区,介于0.1~0.3 ℃/10 a;在中国西北部分地区、西藏西部及南部、东北南部、华南沿海、华东及华中个别站存在负偏差;对整个中国而言,相对城市化偏差为19.6%。以北京、武汉、银川、深圳作为华北、华中、西北和华南地区的大城市代表站,发现其在过去55 a的相对城市化偏差分别为67.0%、75.4%、32.7%和50.3%,与前人针对单站评估城市化影响的结果基本一致,说明论文的订正方法较为合理。论文介绍的城市化偏差订正方法,可用于订正中国等快速城市化地区地面气温观测资料的系统偏差,订正后的气温数据在很大程度上消除了城市化因素引起的不确定性。     

近100年天津平均气温与极端气温变化

利用1910-2009年天津气象站逐日最高、最低气温观测资料,计算了平均气温和平均最高（低）气温序列,以及高（低）温阈值、最长暖日（冷夜）日数和霜冻日数等极端气温指数序列。利用线性回归和Mann-Kendall检验分析了这些气温序列变化趋势的显著性和跃变特征。结果表明,天津市近100年平均气温显著上升,冬、春季最低气温...     

The impacts of orbital parameters on summer precipitation over China in the Holocene

The impact of orbital parameters on the climate of China in the Holocene is simulated from 11kaBP to 0kaBP with an interval of 1ka using National Center for Atmospheric Research (NCAR) Community Atmosphere Model version 2 (CAM2). The geographic distributions of summer precipitation around both 9kaBP and 4kaBP were realistically captured by CAM2, compared to the proxy data collected from 80 stations. Among all orbital parameters, the precession plays a major role in computing solar radiation, which dominates the variations of summer precipitation over China during the Holocene. The summers around 9kaBP were the wettest in China. Later on, the precipitation gradually reduced to the minimum around 0kaBP by about 10%. This tremendous change occurred from the Northeast China and the eastern Inner Mongolia extending southwestwards to the Qinghai-Tibet Plateau, especially over the Qinghai-Tibet Plateau.     

气候变化对我国水资源影响研究面临的机遇与挑战

气候变化对水资源安全的影响是国际上普遍关心的全球性问题,也是我国可持续发展面临的重大战略问题.在文献综述基础上,总结提出气候变化与水循环是国际全球变化与水科学领域的重大交叉前沿科学问题之一.针对我国严峻的水资源问题和气候变化影响的巨大风险,提出科学基础研究面临的机遇和挑战,其中包括关键的科学问题和需要重点开展基础研究的...     

城市热岛效应对天津市居住建筑供暖和制冷负荷的影响

城市热岛效应已对建筑能源需求产生了重要影响,评估城市热岛效应影响下建筑的真实能耗需求及城乡差异对既有建筑的节能调控和未来建筑的方案设计都具有重要意义。论文以天津自动气象站2009—2017年逐时观测数据为基础,应用卫星遥感选站方法,选取天津市区周围4个有代表性的乡村参考气象站,对典型居住建筑全年逐时负荷进行了动态模拟,定量评估了城市热岛强度对不同时间尺度(年、日和小时)建筑负荷的影响。结果表明：① 随着城市热岛强度(I_UHI)的增强,城市居住建筑供暖负荷减少、制冷负荷增加,且年平均供暖负荷的减小幅度大于年平均制冷负荷的增加幅度。I_UHI每上升1 ℃,城市年平均供暖负荷较乡村减少4.01 kWh/m²、年平均制冷负荷增加1.05 kWh/m²。② 冬季供暖期和夏季制冷期逐日负荷变化表现为：供暖期的高负荷时段主要集中在12月下旬至翌年1月下旬、制冷期为7月下旬至8月上旬,高负荷时段城市日平均供暖和制冷负荷分别较乡村约减少10%、增加6%。③ 日内供暖负荷和制冷负荷小时变化均表现为夜间强于白天。在供暖期和制冷期,北京时间18:00至次日07:00时段无论在城市或是乡村都是高负荷时段;11:00至15:00时段在供暖期是低负荷时段,而在制冷期是高负荷时段,这可能与气温和供暖制冷需求有关。研究表明,应充分考虑小时、日尺度热岛强度对用能的影响,提高供暖和空调运行调控的精细化水平,以期达到降低供暖和制冷能耗的目的。     

中国各省级行政区未来气候耗能变化可能情景

利用7个全球耦合气候模式的集成结果,得到我国2020~2029和2050~2059年气温和度日变化的可能情景。结合社会经济发展的影响,计算得到我国各省级行政区未来气候耗能变化的可能情景。结果表明:我国未来平均年总度日有显著的降低,总度日的变化有明显的地域性,西部和北方地区降低,南方地区有所增加;取暖度日普遍降低,降温度日有不同程度的增加;2020~2029年和2050~2059年度日变化空间格局相似, 2050~2059年的变化幅度大于2020~2029年;未来我国南方沿海大部分地区的气候耗能有所增加,气候耗能下降区主要分布在北方、中部和西部地区;气候耗能变化空间格局有度日变化的作用,也受社会经济发展水平的影响,同一地区的各省(区、市)具体气候耗能变化值也有较大差异。     

近56年我国暖冬气候事件变化

对冬季平均气温序列采用三分位方法确定单站暖冬阈值, 并将单站暖冬分为弱和强两个等级。以此为基础, 确定区域暖冬和全国暖冬的界定方法和等级划分标准。区域暖冬采用站点相对比例确定, 全国暖冬采用暖冬面积相对比例界定。对我国1952— 2007年的暖冬事件变化特征的分析结果表明:南方暖冬频率高于北方, 强暖冬多发区出现在我国中西部地区; 北方单站暖冬指数上升幅度大于南方, 表明北方暖冬事件上升趋势更加明显; 以1986年为界, 前期 (1952— 1985年) 南、北方各区域均很少出现暖冬, 南方各区暖冬频率略高于北方各区, 后期 (1986—2007年) 各区暖冬年大为增加, 北方各区增加最明显且超过了南方; 56年中, 全国性暖冬共发生15次 (年), 其中强暖冬共有5次 (年); 全国暖冬指数呈显著上升趋势, 在有效面积不变的情况下, 暖冬面积每10年增加10%。     

全新世中国陆地生态系统碳储量变化的估算

 利用重建的中国全新世植被图和现代植被碳密度资料,初步估算了全新世期间中国及其分区每2 ka陆地生态系统碳储量的变化情况。结果表明：近10 ka期间,中国陆地生态系统碳储量在6 ka BP前后达到最大,此后开始降低,尤其是近2 ka降幅明显。新石器时期,特别是农业文明开始以后,人类活动对陆地植被的持续干预可能是造成陆地生态系统碳储量长期减少的主要原因。     

气候变化条件下水资源短缺的状况及适应性措施：海河流域的模拟分析

 运用中国科学院农业政策研究中心开发的中国水资源模型,模拟分析了气候变化条件下海河流域的水资源短缺状况及相应的适应性措施的有效性。结果表明：随着社会经济的发展,到2030年海河流域的水资源短缺比例将提高25%,气候变化将使水资源短缺比例进一步提高2%～4%。无论是供给管理还是需求管理的适应性措施,在缓解水资源短缺方面都具有一定的有效性。但是,多标准的评估结果表明,所分析的几种需求管理的适应性措施比供给管理的适应性措施的可行性更高。在需求管理中,采用既提高灌溉水价又提高工业水价的混合水价政策可能是最优的策略选择,采用农业节水技术为次优策略选择。     

山东省城市化对区域平均温度序列的影响

对山东省国家基本/基准站、代表性的城市站与代表性的乡村站1963～2002年共40年的月、季、年平均温度资料进行了对比分析,并对济南站进行了个例研究.从增温趋势看出,城市站和国家基本/基准站比乡村站增温趋势显著.近40年来城市热岛效应增强因素对基本/基准站年平均温度的增温贡献率为27.22%,对所选城市站年平均温度的增温贡献率为21.71%,济南站为23.43%.城市热岛效应增强因素对季节增暖的贡献以夏季为最大,其次是春季和秋季,而冬季最小.因此,目前根据国家基本/基准站资料建立的山东或华北地区平均温度序列在一定程度上保留着城市化的影响,有必要做进一步的检验和订正.