1.5～4℃升温阈值下亚洲地区气候变化预估

基于18个CMIP5模式在RCP情景下的模拟结果,综合分析了全球升温1.5～4℃阈值下亚洲地区平均温度和降水以及极端温度和降水的变化,并着重对比了1.5℃与2℃升温阈值下的异同。结果表明：相比工业化前,在全球升温1.5℃、2℃、3℃和4℃阈值下,亚洲区域平均温度将分别升高2.3℃、3.0℃、4.6℃和6.0℃,高纬度地区的响应大于中低纬地区;降水分别增加4.4%、5.8%、10.2%和13.0%,存在明显的区域差异。极热天气将增加,极冷天气将减少;极端降水量的变率将会加大。与2℃升温阈值相比：1.5℃阈值下亚洲平均温度的上升幅度将降低0.5～1.0℃以上,大部分地区的降水增幅减少5%～20%,但西亚和南亚西部的降水则偏多10%～15%;极端高温的增温幅度在亚洲地区均匀下降,而极端低温的增温幅度在亚洲中高纬地区降低显著;亚洲大部分地区极端降水的增加幅度减弱,但在西亚会增强。全球升温1.5℃和2℃时,亚洲发生非常热天气的概率相比基准期（1861-1900年）均将增加1倍以上,发生极热天气的概率普遍增加10%;发生极端强降水的概率增加10%。     

1.5℃全球温控目标浅析

《巴黎协定》将努力控制全球温升到2100年不超过工业化前的1.5℃确定为全球温控目标之一。继2℃目标后,1.5℃也被作为应对气候变化的全球温控目标之一。目前科学界对于1.5℃目标的研究还十分有限。已有的科学研究表明,尽管区域差异很大,将全球温升控制在1.5℃范围内地球各系统要承受的气候风险可能要低于2℃。相比于2℃目标,1.5℃目标对全球减缓行动的要求更为严苛。尽管在《巴黎协定》中各缔约方承诺了各自到2030（2025）年的减排目标,但相对于实现1.5℃目标而言仍有很大的差距。多家研究机构的模拟结果表明,如完全执行当前国家自主决定贡献（NDC),到21世纪末全球温升范围为2.2～3.4℃。截至2025年,实现当前NDC的减排承诺后,2℃温升目标下全球仍有467 Gt CO₂（万亿t CO₂当量）的排放空间,1.5℃温升目标下全球仅剩17 Gt CO₂。到2030年,基于NDC的排放已经超过了1.5℃目标的排放量。按当前的路径来看,若想实现将全球温升控制在1.5℃的范围内,全球不仅需要立即行动并采取强有力的减排、脱碳和固碳措施,在2100年前,还必须实现负排放才有可能实现这一目标。尽管当前的科学研究仍存在很大的不确定性,但1.5℃目标已是全球努力应对气候变化的方向,也是开启未来世界低碳可持续发展的重要标志。     

2008年6——8月赴意大利短期访问总结

应国际理论物理研究中心（ICTP：The Abdus Salam International Center Centre for Theoretical Physics,位于意大利Trieste）教授F．Giorgi博士邀请,国家气候中心高学杰研究员、徐影副研究员和博士研究生石英于2008年5月29日至8月26日,对其地球科学部（ESP）进行了为期3个月的学术访问。     

青藏地区未来百年气候变化

利用各国政府间气候变化专门委员会(IPCC)数据分发中心(DDC)提供的7个全球海气耦合气候系统模式(CCC,CCSR,CSIRO,DKRZ,GFDL,HADL,NCAR)的模拟结果,对我国青藏地区未来100年由于人类活动影响造成的气候变化进行了分析,尤其是对青藏铁路沿线各站的平均温度、降水,以及最高、最低温度的变化进行了初步分析。结果表明,青藏地区的温度变化与全国相比,增暖幅度更大;21世纪中期,在只考虑温室气体的增加和既考虑温室气体的增加又考虑硫化物气溶胶增加时,青藏铁路沿线各站的增温幅度在2．8～3．0℃之间;21世纪末,青藏铁路沿线各站的增温幅度在3．8～4．8℃之间。冬季最低温度和夏季最高温度的增暖幅度也比平均温度的增暖幅度大,在两种情形下,青藏铁路沿线各站冬季最低温度在2050年将分别增加2～4℃和1～3℃,2100年将分别增加6～8℃和4～6℃;夏季最高温度在2050年分别增加2～4℃和1．2～2．8℃,2100年将变暖4～7℃和3．8～6℃。在只考虑温室气体的影响时,21世纪中期青海和西藏地区年平均的降水增加,增加的范围在2．5～10mm／mon,21世纪后期降水继续增加;考虑硫化物气溶胶的影响后,21世纪中期和后期除了青藏地区北部的降水略有增加外,其余大部分地区的降水基本上都将减少。由于全球气候模式的模拟存在较大的不确定性,仍需要做更多的深入研究。     

世界各国CO2排放历史和现状

根据美国橡树岭国家实验室CO2信息分析中心资料，对代表性国家的CO2排放总量和人均排放量的历史演化过程进行分析，对这些国家的CO2历史累积排放总量和人均历史累积排放量进行了计算和比较。文中提出了温室气体人均历史累积排放概念，这个概念兼顾了公正和公平及其历史与现实责任，在未来的全球气候变化历史责任分担研究中应该受到进一步重视。     

中国600个站气温和IPCC模式产品气温的比较

利用中国600个站1961～2000年的月平均气温和IPCC提供的7个全球海气耦合模式(CCC、CCSR、CSIRO、DKRZ、GFDL、HADL、NCAR)在同样时段只考虑03等温室气体的影响的气温产品，进行了对比分析。结果表明：(1)IPCC模式对中国区域气温有一定的模拟能力，考虑总体情况，HADL模式模拟效果最好，依次是模式CCSR、DKRZ、7个模式平均、模式CSIRO、NCAR、CCC、GFDL；(2)低纬度地区比中纬度地区和高纬度地区、中部地区比东部地区和西部地区的模式产品模拟效果更接近于中国600站的实况，另外中纬度地区模拟的效果好于高纬度地区，东部地区模拟效果好于西部地区；(3)中国600个站的气温与IPCC模式的气温产品在中国区域都有上升的趋势，与全球气候变暖的趋势相一致。     

6.25 km高分辨率降尺度数据对雄安新区及整个京津冀地区未来极端气候事件的预估

基于RCP4.5情景下6.25 km高分辨率统计降尺度数据,使用国际上通用的极端气候事件指数,分析雄安新区及整个京津冀地区未来极端气候事件的可能变化。首先对当代模拟结果进行评估,结果表明,集合平均模拟可以较好地再现大部分极端气候事件指数的分布,且对与气温有关的极端气候事件指数模拟效果较好。但也存在一定偏差,特别是对连续干旱日数(CDD)的模拟效果相对较差。集合平均的预估结果表明,未来在全球变暖背景下,雄安新区及整个京津冀地区均表现为极端暖事件增多,极端冷事件减少,连续干旱日数减少,极端强降水事件增多。具体来看,到21世纪末期,日最高气温最高值(TXx)和日最低气温最低值(TNn)在整个区域上都是增加的,大部分地区增加值分别超过2.4℃和3.2℃;夏季日数(SU)和热带夜数(TR)也都表现为增加,但两者的变化分布基本相反,其中SU在山区增加幅度较大,平原地区增加幅度较小,而TR在平原地区的增加值较山区更显著,两个指数未来增加值分别为20~40 d和5~40 d;霜冻日数(FD)和冰冻日数(ID)都表现为减少,减少值分别超过10 d和5 d;与降水有关的极端气候事件指数,CDD、降雨日数(R_1mm)和中雨日数(R_10mm)的变化均以减少为主,但数值较小,一般都在?10%~0之间;最大5 d降水量(R_X5day)、降水强度(SDII)和大雨日数(R_20mm)主要表现为增加,增加值一般在0~25%之间。从区域平均的变化来看,与气温有关的极端气候事件指数的变化趋势较为显著,与降水有关的极端气候事件指数变化趋势较小。两个区域对比来看,雄安新区模式间的不确定性更大,反映出模式对较小区域模拟的不足。     

辐射参数化方案对气候模拟和回报的影响

研究两种不同辐射参数化方案(Morcrette 方案和Ritter方案)对一个大气环流模式及其与一个海洋环流模式的耦合模式的模拟和回报效果的影响. 大气模式的模拟结果表明,采用Morcrette方案模拟的降水较采用Ritter方案有明显改进.采用Morcrette辐射方案的大气模式对夏季500 hPa高度场的模拟比采用Ritter方案的大气模式有明显改进,但对冬季500 hPa高度场的模拟没有改进.大气-海洋耦合模式的20年夏季回报结果表明采用Morcrette方案回报的夏季降水在华北和江淮地区明显比采用Ritter辐射方案好;对于夏季温度,带有Morcrette方案的耦合模式的回报在江淮地区没有带有Ritter方案的耦合模式好,但在黄河以北和新疆等地区,前者明显好于后者.     

未来中国地区的暴雨洪涝灾害风险预估

利用耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)17个全球气候模式的模拟结果和SSPs社会经济预估数据对RCP4.5和RCP8.5排放情景下中国地区21世纪暴雨洪涝灾害风险的可能变化进行分析。结果表明:21世纪末,极端强降水事件将增加,且极端降水的强度和频率也将增强;暴雨洪涝风险可能随时间呈增加趋势,RCP8.5高排放情景下100 a重现期的洪涝风险更为明显;21世纪RCP4.5和RCP8.5情景下10 a和100 a重现期GDP物理暴露度都将增加;RCP4.5情景下,POP物理暴露度随时间的推移呈先增长后减小趋势,RCP8.5情景下则持续增长。区域分布来看,未来暴雨洪涝风险较高的地区集中在中国中东部及沿海地区,相对于1961—2005年基准期,低风险区面积将缩小,中高以上风险区(Ⅳ和Ⅴ级)面积不断扩大,尤其是高风险区(Ⅴ级)面积扩大更加明显。21世纪,10 a重现期暴雨洪涝灾害中高以上风险区域(Ⅳ和Ⅴ级)面积在RCP4.5情景下随时间多呈先增加后减小的趋势,在RCP8.5情景下不断增大;100 a重现期中高以上风险区域面积在2个排放情景下都呈不断增加趋势。     

6.25 km高分辨率降尺度数据对21世纪长江经济带极端气候事件及其风险的集合预估

使用基于动力降尺度和统计降尺度方法得到的RCP4.5情景下的6.25 km高分辨率联合降尺度预估数据集,对长江经济带未来极端气候事件及其造成的风险展开评估和预估。结果表明：降尺度预估数据能较好的再现各极端温度指数和大部分极端降水指数的空间分布,但一些极端降水指数的偏差略大。未来长江经济带极端热事件将增加,冷事件减少;长江中游东部和下游的极端降水事件将增加,上游地区东南部发生干旱事件的可能性大。长江经济带以及上游、中游和下游3个分区的高温事件和强降水事件的国内生产总值（GDP）暴露度都将增加;人口暴露度呈先增后降的变化趋势。高温事件的GDP暴露度的分布因子和非线性因子的贡献同样重要,人口暴露度中分布因子的影响更大;强降水事件的暴露度主要取决于GDP或人口分布因子。