气候模式对北冰洋地区气候变化模拟评估和未来预估

正在全球气候变化研究中,北冰洋地区(包括北冰洋海水和海冰区以及周边陆地和岛屿积雪冻土区)受到极大的重视,因为在全球变暖中,北冰洋的变暖和海冰融化是最引起注意的问题之一。因此,气候模式对北冰洋地区气候变化的模拟评估以及对未来的预估,受到极大的重视,本文将综述近些年这方面的研究~([1-4])。     

全球变暖在5个圈层的证据

1 观测到的全球变暖 世界气象组织(WMO)2020年全球气候状况报告 [1]给出,2020年较1850—1900年变暖(1.2±0.1)℃,是自有观测记录以来3个最暖的年之一(2016,2019,2020年),而2016—2020年和2011—2020年分别是有观测记录以来最暖的5年和最暖的10年.注意到,2020年...     

全球变暖的停滞还能持续多久?

<正>2009年8月Knight等~)([1])首先指出,1999—2008年全球变暖出现停滞现象,同年10月Kerr~([2])在Science杂志上对此表示支持,但认为停滞很快会结束。2009年之后全球变暖的停滞已经得到了广泛的承认,英国气象厅为此于2013年7月发布了3个报告,讨论了变暖停滞的事实~([3])、成因~([4])及对未来预估的影响~([5])。下面对这几个问题进行简要的讨论。     

对变暖停滞的思考

<正>2014年3月Nature Climate Change发表了一个专栏"近来全球变暖的减缓",加上编者按共6篇文章~([1-6])。下面对这些文章中涉及的几个问题做扼要的介绍。1模式的失败Fyfe等~([7])指出,1998 2012年的15年全球平均温度上升(0.05±0.08)℃,而CMIP5的37个模式117个模拟的结果为(0.21±0.03)℃。从稍长一些的时间如1993—2012年20年分析结果也类似。图1给出1993—2012年的观测及模拟结果的比较。图中横坐标为赤道东太平洋海温变化趋势,纵坐标为全球平均温度变化趋势,红点为HadCRUT4观测值,黑色圆圈为不同模式的不同积分,黑色椭圆为5%~     

IPCC第五次评估报告反映的大气和地表的观测变化

<正>对气候变化事实的观测是气候变化科学研究的基础,也是IPCC第五次评估报告(AR5)~①的核心内容之一。AR5~([1])明确指出,自1750年以来,人类活动使得大气中二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等温室气体的浓度增加。最近连续的3个10年比1850年以来其他的任何一个10年都要暖。对于地面观测资料覆盖较全的最长观测时期(1901一2012年),全球几乎所有地区都经历了地表增暖,同时,北半球中纬度陆地区域平均降水量已增加。1950年以来,全     

2013年又是一个暖年

<正>2014年7月美国气象学会会刊(BAMS)发布了《2013年气候状况》~([1])报告。对当前全球气候系统各个分量监测的最新成果做了综合分析。资料表明,2013年又是一个暖年。1全球变暖趋势最核心的还是地球表面温度,这是陆面气温及海表温度合成的结果。过去有3个全球地表温度序列,分别为HadCRUT4、GISS及NCDC,现在又加     

中国东部冬季温度异常偶极型模态的一个前兆信号

利用中国160站逐月温度、NCEP再分析、NOAA-CIRES 20世纪再分析以及NOAA海表温度等资料,分析了中国东部（100°E以东地区）冬季温度年际变化的主要模态,并重点研究了其中第2模态（即偶极型模态）的成因机理和前期信号。同时,也以2012～2013年冬季为例,探讨了这一温度异常模态的预测方法。研究主要发现:除中国东部大范围一致偏冷或偏暖模态以外,110°E以东的北方地区偏冷（暖）还经常对应着华南和110°E以西地区的偏暖（冷）,构成温度异常反向变化的偶极型模态。这种偶极型模态也是冬季气候变化的一个主要模态,2012～2013年冬季温度异常即属于这一模态。中国东部冬季温度一致型模态主要与前期秋季中东太平洋海温异常、亚洲大陆北部积雪,及其邻近的北冰洋地区海冰密集度异常联系紧密。而对于偶极型模态,海温的影响并不明显,前期秋季的东亚中纬度地区积雪、北冰洋斯瓦尔巴群岛、法兰士约瑟夫地群岛附近海域的海冰密集度异常,以及它们引起的表面温度异常分布可能具有重要贡献,其中北冰洋海冰密集度异常导致的该地区表面温度异常的影响可能更为重要。综合了海冰和积雪信号的前期秋季北冰洋—东亚温度差异（Arctic Ocean-East Asian temperature contrast,简称AE）指数与中国东部冬季温度异常偶极型模态具有显著联系,可以作为一个重要的预测因子。2012年秋季赤道中东太平洋海温的正常状态以及北冰洋暖异常和东亚中纬度地区冷异常的表面温度分布特征,都不利于中国东部冬季温度南北一致型异常的发生,而是有利于偶极型异常分布。利用AE指数可以有效地预测2012～2013年中国东部冬季温度异常特征。     

围绕全球变暖“停滞”的争论

正IPCC第五次评估报告~([1])(AR5)给出近15年全球年平均地表温度的变暖趋势有"停滞(hiatus)",即从1998—2012年4套全球年平均地表温度观测资料计算得到变暖趋势是:(0.05士0.10)℃/10a。在AR5撰写过程中和2013年正式发表以来,对于近15年全球变暖是否出现停滞一直存在争议:是否出现了停滞?停滞的原因?为什么众多模式在考虑人类排放温室气体增加的历史模拟试验中都没有模     

10万年冰期旋回之谜

<正>大约30多年前,由于有了深海沉积底栖有孔虫δ~(18)0记录,人们开始认识到过去50万年(500 ka)全球的冰量变化以10万年周期为主,称为10万年冰期旋回或冰期-间冰期旋回~([1-3])。后来的研究指出,在近800 ka~([4])或900 ka~([5]),100 ka周期占统治地位。计算行星运动表明,这些天文参数富氏展开的主要周期为:岁差19 ka及23 ka、地轴倾角41 ka、地球绕     

全球变暖在继续

基于全球和中国的观测资料指出,无论全球还是中国,2001-2010年都是有仪器观测记录以来最暖的10年。虽然这10年内的温度上升趋势很弱,但并不意味着气候变暖已经停止。分季节来看,近10年（2001-2010年）冬季中国东北及新疆的气温低于前10年（1991-2000年）。然而,这种区域性和季节性的温度下降并没有影响全国、全年保持变暖的趋势。     

农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究

1农业气象灾害预警技术研究 2002年是"十五"国家科技攻关计划项目"农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究"之第13课题(编号:2001BA509B13)实质性研究的一年,在收集资料、田间试验和模型研制等方面取得了较好的阶段性进展.年内广泛收集了环流、海温、气候及田间试验等各类资料.开展了干旱对小麦影响盆栽试验和油菜盆栽淹水试验,并在荔枝和香蕉园建立自动气象站,进行小气候观测.初步研制出4种灾害的长期统计预测模型和华南寒害短期数值天气预报模式,建立了基于东北玉米、华北小麦和夏玉米以及江淮小麦、油菜生长过程的动态模拟模式,探讨了实现作物模型区域化的方法,开展了区域气候模式与东北下垫面嵌套,生成作物模式所需预报值的方法试验.     

农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究

由中国气象科学研究院主持，江苏农业科学院、广东气候应用研究所、吉林气象科学研究所、国家气候中心科研人员参加的“十五”国家科技攻关项目“农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究”13课题“农业气象灾害预警技术研究”经过近3年的研究取得了大量成果，并于2003年12月顺利通过农业部项目办公室组织的专家验收，得到专家一致好评。     

农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究

1 农业气象灾害预警技术研究 对华北农业干旱、东北作物低温冷害、江淮小麦油菜渍害、华南经济林果寒害和水产寒害等农业气象灾害分别建立了统计预测模型和机理预测模型相结合、长中短不同预报时效相结合的预警预测模型。其中作物生长模型与区域气候模式相结合的新一代农业气象灾害预测技术在实现区域尺度预测应用上取得重要进展；各类预测模型在灾害指标、预测方法上取得新的突破，预报准确率进一步提高。在此基础上，成功研制出包含多种预测方法、不同预报时效、可供准业务运行的农业气象灾害多灾种综合预测预警系统。课题研制的模型进行了业务试验，部分成果如广东经济林果寒害预警已投入业务运行。课题于2005年12月顺利通过项目主持单位农业部组织的专家验收。该课题成果代表了我国目前农业气象灾害预警预测研究的最新进展和水平，对于进一步开展和提高其他地区、其他灾害的预报能力具有一定的推广借鉴作用和应用前景。     

农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究

该项目经公开招标和专家评审后正式立项,由农业部、国家林业局、中国气象局共同组织,中国农业科学研究院植物保护研究所、四川省农科院植物保护研究所、中国农业大学、中国林业科学研究院森林保护研究所、中国林业大学、中国气象科学研究院、中国农业科学研究院农业气象研究所等单位共同承担,项目编号:2001BA509B。该项目共分15个课题2003年底前完成。我院主持其中两个课题,并参加另外两个课题的研究工作,主要在农业气象灾害预警、影     

农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究

1 农业气象灾害预警技术研究 对华北农业干旱、东北作物低温冷害、江淮小麦油菜渍害、华南经济林果寒害和水产寒害等农业气象灾害分别建立了统计预测模型和机理预测模型相结合、长中短不同预报时效相结合的预警预测模型.其中作物生长模型与区域气候模式相结合的新一代农业气象灾害预测技术在实现区域尺度预测应用上取得重要进展;各类预测模型在灾害指标、预测方法上取得新的突破,预报准确率进一步提高.在此基础上,成功研制出包含多种预测方法、不同预报时效、可供准业务运行的农业气象灾害多灾种综合预测预警系统.课题研制的模型进行了业务试验,部分成果如广东经济林果寒害预警已投入业务运行.课题于2005年12月顺利通过项目主持单位农业部组织的专家验收.该课题成果代表了我国目前农业气象灾害预警预测研究的最新进展和水平,对于进一步开展和提高其他地区、其他灾害的预报能力具有一定的推广借鉴作用和应用前景.     

广西春夏季旱涝的等级划分及时空分布特征分析

利用广西80多个站点1961～2006年的逐月降水资料,采用Z指数定义方法,对广西春夏季的旱涝进行等级划分.利用经验正交函数(EOF)分析方法对春夏季旱涝等级的时空分布进行研究,给出了四个旱涝典型场的分布特征.分析结果表明:全区性偏涝或偏旱是春夏季早涝分布的最主要型态;春季和夏季的前4种分布形态都通过了显著性检验,两个季度的第一、第二分布形态都是全区一致型和南北反向型;春季近5年时间系数多为正值,说明近年来全区春季表现为偏旱;1990年以后,夏季第一特征向量时间系数只有3年为正值,其余均为负值,说明近16年广西夏季降水较多,以偏涝为主,年代际变化也较明显.     

Concentration of Peroxides and Formaldehyde in Air and Rain and Gas-Rain Partitioning

Rain and air of Florence have been collected in a continuous way andanalysed by flow analysis spectrofluorimetric methods for formaldehydeand hydrogen peroxide. Diurnal and seasonal variations were observed;the mean/maximum concentrations of all data (as gm^–3) are 3.3/23.4 for HCHO and 0.4/4.93 forH₂O₂. The effect of external sources and ofphotochemical reactions produces periods of positive and negativecorrelations for these compounds. The mean/maximum rain concentration ofall data are 98/443 g l^–1 for HCHO and 84/685 g l^–1 for H₂O₂. Concentrationratios rain/air and discrepancies to Henry's Law equilibrium arediscussed.     

全省雷电监测定位网建设与应用

为加强全省雷电监测业务,开展雷电灾害预警、预报和评估,增强气象业务服务能力,2004年4月陕西省气象局与中科院空间技术应用中心签定协议,建设陕西省雷电监测定位网,2004年6月建成并投入使用,已在雷电灾害监测及评估中发挥了显著的效益,也可为全省气象预报、专业服务、人工影响     

雷电监测预警系统的原理及应用

本文讨论了有关雷电的基本知识，列举了目前存在的各种雷电定位方法，分析了雷电定位的几个过程。对近期引进VAISALA公司的SAFIR3000型雷电监测预警系统采用的探测原理做了分析，并总结了这套探测系统采用的VHF干涉测量原理特点及不足之处。     

“经济大国能源与气候论坛”进展及前景展望

"经济大国能源与气候论坛"在推动全球主要国家就应对气候变化主要议题达成一致方面取得了进展,已初步显示出其作为联合国气候谈判晴雨表的特征。该论坛的实质是主要发达国家为转移减排责任和压力,降低减排成本,绑架主要发展中国家在全球应对气候变化领域实施的集体强权政治。论坛的核心目标在于推动全球量化减排,目的是借全球量化减排,营造低碳和气候友好技术的广大市场,使得具有技术优势的这些经济大国拥有新的主导全球经济的力量。我国应坚持"共同但有区别的责任"原则,联合与会发展中国家强调气候变化的历史责任,反对为全球温室气体排放设限等不公平提议,团结广大发展中国家,同时抓住论坛力推低碳经济和低碳技术发展的机遇,使我国站在全球新一轮技术革命的前沿。