中国天山积雪对气候变化响应的多通径分析

基于天山山区1961-2013年60个气象站点实测气温、降水、相对湿度、日照时数和积雪深度等气候资料,结合时间序列分析、空间分析以及通径分析等方法,全面精确地获取了天山山区气候变化特征以及气候变化对积雪的通径影响。结果表明：天山山区气候变化显著,主要表现为整体增暖、局部变湿与黯化;气候变暖导致天山山区固态降水（降雪）保证率明显降低,尤其是低海拔区域。各气象要素对积雪不仅存在直接的单因素影响而且各气象要素之间还存在间接的相互交叉、相互联结的多因素影响。单因素影响通径分别为气温、降水和日照时数对积雪深度的3条直接影响通径;多因素影响通径分别为气温、降水和日照时数通过相互之间的内在关系对积雪深度产生的6条间接影响通径。最终结果表明气温是积雪变化的主要影响因素,其影响效应远远大于降水和日照时数的影响。     

气候变化情景生成技术研究综述

简单回顾了气候变化对农业生产影响研究的进展,分析了气候变化情景生成技术研究的必要性,即影响模式与ＧＣＭｓ的嵌套困难及对气候变率和产量变率的认识。指出该技术是目前这一领域研究的关键所在。     

中国冬季积雪特征及欧亚大陆积雪对中国气候影响

该文首先回顾了有关中国冬季积雪的研究进展,包括中国冬季积雪的空间分布气候特征以及季节、年际和年代际变化,中国冬季降雪特征,气象因子对中国冬季积雪水量平衡的影响,外强迫和大气环流系统在积雪形成中的作用等。冬春季欧亚大陆积雪对同期和后期中国气候影响的相关研究说明与欧亚大陆积雪异常相关联的中国气候异常以及积雪通过改变土壤湿度、表面温度和辐射分布,引起大气环流异常,进而对中国气候产生影响的物理过程。应用美国环境预测中心 (NCEP) 第2版气候预测系统 (CFSv2) 的回报试验结果,对CFSv2在欧亚大陆积雪变化及其与中国气候关系的可预报性方面的分析表明,CFSv2能够较好地回报出春季欧亚积雪的年际和年代际变异及其与中国夏季降水之间的联系。文章最后提出了在积雪及其气候效应研究方面一些有待解决的问题。     

用于气候研究的雪盖模型参数化方案敏感性研究

为了得到一个适用于气候研究简化的季节性雪盖模式最佳方案,必须对雪盖内部的重要物理过程、其与上大气相互作用、相应模型的参数化方案和有关的参数选取以及模型的分层结构进行深入研究.利用作者的雪盖模型(SAST),对其中的一些关键性过程的有关参数化方案(如压实、相变、融化雪水流动及分层方案考虑等)及关键的参数(如雪面反照率、有效热传导系数及持水能力等)进行了分析和敏感性试验,得到若干有意义的结论,为雪盖模式改进提供有用的结论.     

黄河上中游径流对气候变化的敏感性分析

利用月水文模型, 采取假定气候方案, 分析了黄河上中游径流对气候变化的敏感性。 结果表明, 径流对降水变化的响应敏感, 对气温变化的响应相对较弱, 如气温不变, 降水增加 10 %时, 径流量约增加 17%。 如降水不变, 气温升高 1 ℃, 则径流减少 5 %左右。 在区域上分布, 中游较上游对气候变化更为敏感。     

气候变化影响和适应认知的演进及对气候政策的影响

通过分析IPCC第二工作组的5次评估报告对气候变化影响、适应的主要结论和方法的演进、原因以及对国际适应谈判和国家适应政策的影响,指出由于文献的迅速增加,影响评估方法和适应技术手段的不断成熟,以及思维的转变和意识的逐渐增强,IPCC进一步确认了气候变化已经并将继续对自然生态系统和人类社会产生广泛而深刻的影响;未来社会经济发展路径、适应和减缓行动以及风险治理将影响气候变化带来的风险。IPCC报告极大地推动了国际和各国适应气候变化科学研究和政策实践的进程。尽管中国各级各部门已逐渐将适应融入到相关政策中,但仍然存在认识、能力、体制机制等问题,需要进一步推进国家和各地的适应工作。     

北半球雪盖变化与我国夏季降水

利用1973～1995年北半球卫星雪盖资料,研究了北半球、欧亚和北美3个地区雪盖的气候特征及其变化趋势,指出在70年代是雪盖变化明显扩张时期,1978年达到最高值。80年代以来雪盖逐步收缩,1986年以后持续低于正常。对东亚雪盖与我国夏季降水相关分析的结果表明。东亚冬季雪盖与长江中下游至江南地区夏季降水量呈显著反相关;春季雪盖对中国夏季降水的影响与冬季有所不同,显著的反相关区出现在45°N以北的东北和西北地区。     

珠峰地区积雪变化与气候变化的关系

根据三次Landsat遥感数据,应用GIS空间分析方法,分析了1975-2000年珠峰地区定日县常年积雪变化特征,并探讨其与气候变化之间的关系。结果表明,1975-2000年间定日县内常年积雪总计减少了7.49％,减少面积为105.35 km2,主要发生在珠峰及其周围高大山体常年积雪覆盖的边缘地区,其中,海拔5 000～6 000 m之间减少最多,占减少总面积的70％左右。气温和降水量变化是导致常年积雪变化的主要因素,特别是在全球变暖的大背景下,珠峰地区的气温上升趋势是其主要驱动因子。气温升高导致珠峰及周围高大山脉边缘的冰川和常年积雪不断消融,加上1980年代的降水量相对较少,使得1975-1992年常年积雪面积不断减少;但1990年代后期降水量增加显著,研究区东南部海拔相对较低的区域有较多的积雪累积,1993-2000年常年积雪面积略有增加。     

气候变化及其未来情景

论述了百余年来气候变化的事实及对未来情景的预估。1861年以来,全球平均温度升高了0.6±0.2℃。20世纪90年代是20世纪最暖的10a。近百年来,降水分布也发生了变化,大陆地区尤其是中高纬地区降水增加,非洲等一些地区降水减少。气候模式模拟表明:全球平均地表气温到2100年时将比1990年上升1.4￣5.8℃。21世纪全球平均降水将会增加,但大部分年平均降水增加的区域很可能同时出现大的年际变化。全球平均海平面到2100年时将比1990年上升0.09￣0.88m。北半球雪盖和海冰范围将进一步缩小。未来,若干极端事件发生的频率会增加。     

青藏高原积雪日数的气温敏感度分析

根据青藏高原气象台站观测积雪日数和均一化气温数据,对高原1951—2004年积雪日数对气温的敏感度进行了量化分析。研究表明,无论是极值敏感度还是当前气候下的敏感度,空间上都呈现出高原四周积雪较中部对气温的敏感程度高的情况。各台站积雪日数对气温最敏感时的临界气温与海拔有着极好的反相关关系,而极值敏感度与海拔虽然也有一定的反相关,但相关程度远不如前者高。在当前气候状态下,有相当一部分台站的平均气温还未达到临界值,这些台站在秋、冬、春、夏季分别占总台站数的36%、39%、47%和11%。未来气候继续变暖背景下,这部分台站积雪日数对气温的敏感度会进一步加大,即积雪对气温的升高会更加敏感。     

Hydrologic Sensitivity of Global Rivers to Climate Change

Climate predictions from four state-of-the-art general circulation models (GCMs) were used to assess the hydrologic sensitivity to climate change of nine large, continental river basins (Amazon, Amur, Mackenzie, Mekong, Mississippi, Severnaya Dvina, Xi, Yellow, Yenisei). The four climate models (HCCPR-CM2, HCCPR-CM3, MPI-ECHAM4, and DOE-PCM3) all predicted transient climate response to changing greenhouse gas concentrations, and incorporated modern land surface parameterizations. Model-predicted monthly average precipitation and temperature changes were downscaled to the river basin level using model increments (transient minus control) to adjust for GCM bias. The variable infiltration capacity (VIC) macroscale hydrological model (MHM) was used to calculate the corresponding changes in hydrologic fluxes (especially streamflow and evapotranspiration) and moisture storages. Hydrologic model simulations were performed for decades centered on 2025 and 2045. In addition, a sensitivity study was performed in which temperature and precipitation were increased independently by 2 °C and 10%, respectively, during each of four seasons. All GCMs predict a warming for all nine basins, with the greatest warming predicted to occur during the winter months in the highest latitudes. Precipitation generally increases, but the monthly precipitation signal varies more between the models than does temperature. The largest changes in the hydrological cycle are predicted for the snow-dominated basins of mid to higher latitudes. This results in part from the greater amount of warming predicted for these regions, but more importantly, because of the important role of snow in the water balance. Because the snow pack integrates the effects of climate change over a period of months, the largest changes occur in early to mid spring when snow melt occurs. The climate change responses are somewhat different for the coldest snow dominated basins than for those with more transitional snow regimes. In the coldest basins, the response to warming is an increase of the spring streamflow peak, whereas for the transitional basins spring runoff decreases. Instead, the transitional basins have large increases in winter streamflows. The hydrological response of most tropical and mid-latitude basins to the warmer and somewhat wetter conditions predicted by the GCMs is a reduction in annual streamflow, although again, considerable disagreement exists among the different GCMs. In contrast, for the high-latitude basins increases in annual flow volume are predicted in most cases.     

北京地区土地利用/覆被及其变化对气温升温的影响分析

利用北京地区13个气象台站1979～2005年的气温资料、NCEP再分析资料以及1990～2005年的三期1：10万土地利用/覆被数据,在分析气象站点3 km半径缓冲区内土地利用/覆被及变化特征的基础上,通过比较气温变化在不同下垫面状况下的差异,分析了北京地区3种主要土地利用/覆被类型对气温变化趋势的影响,得出以下结论：1）建设用地对气温升高的影响最显著（0.822°C/10 a）,林地、草地、耕地混合类型次之（0.296°C/10 a）,林地最小（0.197°C/10 a）;2）利用“观测减去再分析（OMR）”方法后,建设用地的OMR年均温升温趋势依然最大（0.527°C/10 a）,林地、草地、耕地混合类型次之（-0.012°C/10 a）,林地最小（-0.118°C/10 a）,表明建设用地对气温升高具有增强作用,而林地对气温升高具有抑制作用;3）当土地利用/覆被类型向城市建设用地类型转化时,转化的面积越大,气温变化量越大。     

甘肃中部临夏温湿变化及影响分析

根据甘肃中部临夏州1971—2018年气温、降水,1980—2018年干旱资料,采用线性倾向估计法、Mann-Kendall突变检验法分析临夏地区气温、降水量分布特点、变化趋势和气温的突变性及对干旱影响。结果表明:1971—2018年,临夏年平均气温呈上升趋势,1997年是气温突变年,20世纪80年代初期较低,90年代后期开始进入暖期,特别是在1999—2018年,气温急剧增暖。冬季和春季变暖趋势大于夏季,秋季气温变化幅度较小,临夏气温以中部和北部增温幅度最大。降水呈减少趋势,20世纪70年代降水量偏多,80—90年代偏少。与历年值相比,1971—1980年降水量增加6.3%,1981—1990年减少0.5%,1991—2000年减少1.8%,2001—2010年增加2.1%,2011—2017年减少2.3%。夏季降水量呈略减少趋势,其它季节为增加趋势。春旱、秋旱略有增加,春末夏初及伏旱略有减少趋势。     

Uncertainties in Predicting Tourist Flows Under Scenarios of Climate Change

Tourism is largely dependent on climatic and natural resources. For example, “warmer'' climates generally constitute preferred environments for recreation and leisure, and natural resources such as fresh water, biodiversity, beaches or landscapes are essential preconditions for tourism. Global environmental change threatens these foundations of tourism through climate change, modifications of global biogeochemical cycles, land alteration, the loss of non-renewable resources, unsustainable use of renewable resources and loss of biodiversity (Gössling and Hall, 2005). This has raised concerns that tourist flows will change to the advantage or disadvantage of destinations, which is of major concern to local and national economies, as tourism is one of the largest economic sectors of the world, and of great importance for many destinations. In consequence, an increasing number of publications have sought to analyse travel flows in relation to climatic and socio-economic parameters (e.g. Lise and Tol, 2001; Maddison, 2001; Christ et al., 2003; Hamilton et al., 2003; Hamilton and Tol, 2004). The ultimate goal has been to develop scenarios for future travel flows, possibly including “most at risk destinations'', both in economic and in environmental terms. Such scenarios are meant to help the tourist industry in planning future operations, and they are of importance in developing plans for adaptation.     

The Sensitivity of Australian Fire Danger to Climate Change

Global climate change, such as that due to the proposed enhanced greenhouseeffect, is likely tohave a significant effect on biosphere-atmosphere interactions, includingbushfire regimes. Thisstudy quantifies the possible impact of climate change on fire regimes byestimating changes infire weather and the McArthur Forest Fire Danger Index (FDI), an index thatis used throughoutAustralia to estimate fire danger. The CSIRO 9-level general circulation model(CSIRO9 GCM)is used to simulate daily and seasonal fire danger for the present Australianclimate and for adoubled-CO₂ climate. The impact assessment includes validation ofthe GCMs daily controlsimulation and the derivation of correction factors which improve theaccuracy of the firedanger simulation. In summary, the general impact of doubled-CO₂is to increase firedanger at all sites by increasing the number of days of very high and extremefire danger.Seasonal fire danger responds most to the large CO₂-induced changesin maximumtemperature.     

全球气候模式对宁夏区域未来气候变化的情景模拟分析

利用多个全球气候模式(GCM)的情景模拟结果分析只考虑温室气体效应的IS92a GG情景和同时考虑温室气体效应和硫化物气溶胶辐射效应的IS92aGS情景以及SRESA2、B2情景下宁夏区域21世纪地面气温和降水量的可能变化,并进行不确定性分析。气候基准时段(1961~1990年)模拟结果与观测资料的对比分析表明,GCM对宁夏气候具有一定的模拟能力;整体上讲,GCM对地面气温的模拟值偏低,对降水量的模拟值偏高,其中ECHAM4和HadCM3对宁夏基准时段地面气温和降水量的模拟结果与观测比较接近。各GCM模拟值的平均结果显示,4种温室气体排放情景下21世纪宁夏区域气温持续升高,至21世纪末宁夏升温幅度可达4~6℃,与全国平均的增温幅度大致相当;与升温趋势相应的是降水量的增加,但降水变化呈现出很大的波动性,至21世纪末宁夏的降水变化幅度可达10%~40%。各个GCM模拟的宁夏气候变化的总趋势是一致的,但各模式在不同情景下模拟结果的差异很大,存在较大的不确定性。     

５９型探空仪与Ｌ波段探空仪数据对比分析

本文将长治市划分为南、北、东三部分,并各选取一个代表站,作为研究对象,资料年代为1961年-2005年。将其45年来各气象要素的分析与全球、全国气候变化对比,得出以下变化事实：近40年长治年降水量呈明显下降趋势（-22．53mm／10a）,秋季降水量呈下降趋势（-11．85mm,10a）,冬季降水量呈略微上升趋势。年平均气温呈上升趋势（0．20℃／10a）,特别是20世纪90年代增温显著,尤以冬季增温明显（0．525℃／10a）,夏季气温有略微下降趋势。进入21世纪降水趋于增多,而气温仍趋于增高。统计气温资料表明,20世纪60年代为偏冷期,90年代是最暖的10年,而1998年和1999年是最暖的年份。     

Climate Change Impact on Snow Coverage, Evaporation and River Discharge in the Sub-Arctic Tana Basin, Northern Fennoscandia

Arctic environments are generally believed to be highly sensitive to human-induced climatic change. In this paper, we explore the impacts on the hydrological system of the sub-arctic Tana Basin in Northernmost Finland and Norway. In contrast with previous studies, attention is not only given to river discharge, but also to the spatial patterns in snow coverage and evapotranspiration. We used a distributed water balance model that was coupled to a regional climate model in order to calculate a scenario of climate change by the end of this century. Three different model experiments were performed, adopting different approaches to using the climate model output in the hydrological model runs. The results were largely consistent, indicating a much shorter snow season and, accordingly, decreased sublimation, an increase in evapotranspiration, and a shift in the annual runoff peak. As the snow-free season is extended, the amount of solar radiation that is received during this period increases significantly. The results also show important local differences in the hydrological response to climate change. For example, in the scenario runs, the snow season was more than 30 days shorter at higher elevations, but in some of the river valleys, this was up to 70 days.     

生态系统对气候变化适应的辨识

针对气候变化对生态系统的影响,研究了确定生态系统影响阈值的有关科学问题,包括：气候变化对生态系统影响的阈值的定义;生态系统对气候变化的响应过程;生态系统对气候变化的适应性指标;生态系统对气候变化的适应性评价等。通过CEVSA模型和基于人工神经网络模型对中国生态系统的模拟和评价,初步结果显示,自然生态系统基本上处于基准态、轻度和中度不适应状态,目前模拟、评价的结果尚未发现生态系统不适应的情况。由SRES描述的B2和A2情景模拟结果初步对比显示,B2情景（大约升温3.2℃）对东北地区自然生态系统的影响更为明显,且大多数为正影响;A2情景（大约升温3.9℃）对华东地区自然生态系统有不利影响。     

气候变化对水文循环的影响

水文循环是地球上海洋、陆地和大气之间相互作用中最活跃且最重要的枢纽,受气候变化影响最为显著。本文回顾了气候变化对全球水文循环的影响,并对20世纪60年代以来中国降水、蒸散发、地表径流及大气水汽含量等陆地水文循环要素变化进行了评估。气候变暖使得全球水文循环加强,观测数据表明自1970年以来,全球对流层和地表水汽含量呈现增加趋势,但由于监测网络在空间覆盖和时间响应的限制,热带水汽增加与环流减弱之间相互影响,使得气候变化对区域水文循环的影响不确定性较大。在全球气候变化背景下,中国水文循环符合全球水循环变化的特征,又表现出更为复杂的区域特征,各个流域间空间差异增大。大气水汽含量在80年代后呈现上升的趋势;60年代以来,中国降水平均态虽然无明显变化但空间差异显著增加,实际蒸散发平均值微弱增加,空间差异增大,地表径流空间差异增大,某些流域呈现减少趋势。21世纪以来,由蒸散发再凝结形成的降水量增加,大气内循环活跃程度加大。