RCPs情景下汉江流域未来极端降水的模拟与预估

采用应用于跨行业影响模式比较计划(ISIMIP)的5个CMIP5全球气候模式模拟的历史和未来RCP排放情景下的逐日降水数据,在评估模式对汉江流域1961—2005年极端降水变化特征模拟能力的基础上,进一步计算了RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5排放情景下汉江流域未来2016—2060年极端降水总量(R95p)、极端降水贡献率(PEP)、连续5 d最大降水(RX5d)和降水强度(SDII),结果表明:RCP4.5情景下的极端降水指数上升最明显,R95p和RX5d分别较基准期增加12.5%和8.2%,PEP增加3.2个百分点,SDII微弱上升。在不同排放情景下,PEP均有一定的增幅,以流域西北和东南部增幅较大;R95p在流域绝大部分区域表现出一定的增加,且流域东南部和北部是增幅高值区;RX5d在RCP2.6和RCP4.5情景下整体表现为增加的特征,但在RCP8.5情景下整体表现为减少的特征。对极端降水预估的不确定性中,SDII的不确定性最小,RX5d的不确定性最大;不确定性大值区主要位于流域东部、东南部和西北部部分区域。     

我国南水北调东线地区陆地植被NPP变化特征

基于EOS/MODIS（TERRA）卫星遥感资料,讨论中国南水北调东线地区陆地植被年均净初级生产力（NPP）的变化特征。结果表明,2000-2004年该地区的陆地植被年均NPP的变化范围为0～1494 g/(m2·a),5 a平均值为395.06 g/(m2·a)。对不同植被的年均NPP分析表明,常绿阔叶林的NPP最大,草地最小。气温是影响该地区陆地植被NPP变化的主要因素,未来南水北调东线地区地表水资源的减少不会对陆地植被的生长产生明显影响。     

2050年前中国雾日变化趋势的预估

 利用1971-2005年中国591个气象台站的雾日资料以及逐日最低气温、相对湿度、平均风速资料,分析了35 a来中国各区域年雾日数与这些因子的相关关系,并利用IPCC第四次评估报告所提供的模式数据资料,针对3种不同的排放情景,对21世纪上半叶各区域年平均雾日进行预估。结果表明：对划分的9个雾区的年雾日数的回归方程的拟合效果较好,可以用来进行预估;未来50 a中国大部分地区雾日呈明显减少的变化趋势,在A1B,A2和B1情景下,雾日减少的平均幅度分别为16.2%,13.4%和12.9%。未来50 a中国雾日预估结果的空间分布显示：3种情景下未来中国大部分雾区雾日数都将减少,个别地区雾日数有增加趋势,其中A1B情景下雾日减少区的减少趋势最明显,而B1情景下雾日增加区的增加趋势最明显。     

基于SWAT模型模拟的未来气候变化对洪湖流域水资源影响研究

利用SWAT模型和IPCC第五次评估报告中全球气候模式BCC-CSM 1.1数据,对未来气候变化RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 8.5共3种典型排放情景对洪湖流域水资源的影响进行了模拟研究。结果表明:SWAT模型对洪湖流域供水资源模拟的适用性较好,洪湖流域在未来RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 8.5排放情景下的温度增幅分别为1.4℃、1.9℃和2.4℃,降水变率分别为-3.20%、7.60%和7.90%。SWAT模型模拟结果表明,未来3种情景下随着温度上升洪湖流域实际蒸散发量均略增加,径流受降水影响显著且变化不同,RCP 4.5和RCP 8.5情景下地表径流及地下径流均增加,RCP 8.5情景比RCP4.5情景下地表径流增加多;且各种重现期的洪峰流量和洪水发生频次均增加,RCP 2.6情景下地表径流和地下径流减少。3种情景下径流变异系数较基准期均略增大,说明洪湖流域发生干旱和洪涝的可能性增大,水资源可控性和利用率降低。     

2011—2050年长江流域气候变化预估问题的探讨

利用长江流域1961—2008年观测气象资料,对IPCC 第四次评估报告中12个全球气候模式及所有模式集合平均进行比较验证,结果表明：MIUB_ECHO_G模式对该地区降水模拟能力较强,NCAR_CCSM3模式对温度模拟效果较好。进一步利用MIUB_ECHO_G模式和NCAR_CCSM3模式结果在SRES-A2、-A1B、-B1 3种排放情景下的降水和温度数据,分析2011—2050年3种排放情景下长江流域降水和温度变化特征。结果表明,2011—2050年长江流域降水变化趋势不明显,温度呈增加趋势,增幅在2℃内。     

CMIP5气候模式对中国未来气候变化的预估和应用

气候模式是研究气候系统和气候变化的有力工具,其模拟结果是进行气候预测和气候变化风险评估的重要数据基础。随着全球气候变暖速度加快,地表生态环境、水文动态循环过程、社会经济发展等都受到其影响,进而影响到人类的生产和生活。利用气候模式对未来气候变化特征进行评估和预测,可为人类调整发展策略以适应气候变化提供科学依据。通过汇总CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)模式在气候变化方面的相关研究,综述了CMIP5气候模式在农业生产、水文动态监控以及其他领域中的应用,最后指出了CMIP5气候模式在模拟预估未来气候变化上存在的不足,并展望了CMIP5气候模式在未来的应用。     

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。     

“一带一路”区域未来气候变化预估

利用耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)提供的18个全球气候模式的模拟结果,预估了3种典型浓度路径(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)下“一带一路”地区平均气候和极端气候的未来变化趋势。结果表明:在温室气体持续排放情景下,“一带一路”地区年平均气温在未来将会持续上升,升温幅度随温室气体浓度的增加而加大。在高温室气体排放情景(RCP8.5)下,到21世纪末期,平均气温将普遍升高5℃以上,其中北亚地区升幅最大,南亚和东南亚地区升幅最小。对于降水的变化,预估该区域大部分地区的年降水量将增加,其中西亚和北亚增加最为明显,而且在21世纪中期,RCP2.6情景下的增幅要比RCP4.5和RCP8.5情景下的偏大,而在21世纪后期,RCP8.5情景下降水的增幅比RCP2.6和RCP4.5情景下的偏大。未来极端温度也将呈升高的趋势,增温幅度高纬度地区大于低纬度地区、高排放情景大于低排放情景。而且在高纬度区域,极端低温的增暖幅度要大于极端高温的增幅。连续干旱日数在北亚和东亚总体呈现减少趋势,而在其他地区则呈增加趋势。极端强降水在“一带一路”区域总体上将增强,增强最明显的地区位于南亚、东南亚和东亚。     

中国气候变化的检测及预估

对近5a来中国科学家在气候变化的检测及预估等方面的研究工作及主要成果进行了总结:采用最新的器测时期资料和代用温度资料对中国地区近50a、100a的温度和降水变化规律进行再分析,初步重建了中国过去1000a的地表温度序列;对20世纪中国气候变化进行了检测,分析了中国气候变化的原因;预估了中国21世纪气候变化。结果表明:近百年中国气候变化的主要特征与全球气候变化的趋势一致。中国近百年增暖的幅度为0.5～0.8℃,比全球同期增温略高。近50a中国平均气温升高以北方为主,升温速率达0.8℃/10a,远大于北半球平均的升温速率。中国雨型的年代际变化明显,西北西部从20世纪80年代中降水明显增多,以新疆最为显著。中国东部则由70年代末以前的北涝南旱型转为以后的南涝北旱型。气候变暖后,中国的极端天气和气候事件的发生频率和强度也出现了变化。     

海南21世纪气候变化预估分析

利用RCP4.5和RCP8.5情景下区域气候模式RegCM4.0单向嵌套BCC_CSM1.1全球气候系统模式输出结果中海南岛区域的格点进行站点插值后的预估数据,分析了海南本岛21世纪气候变化情景,结果表明:21世纪海南岛总体呈变暖、变湿趋势.在RCP4.5情景下,年增暖倾向率为1.4℃/100a,在RCP8.5情景下,年增暖倾向率为3.4℃/100a.RCP4.5情景下,增温幅度最大的是冬季;RCP8.5情景下,前期增温幅度最大的是冬季,中期增温幅度最大的是夏季,后期增温幅度最大的在秋季.21世纪年降水距平百分率的变化有明显的阶段性变化.RCP4.5情景下前、后期降水增多不明显,中期增多明显;RCP8.5情景下前、后期的降水增加幅度比中期更明显.21世纪冷季降水可能减少,秋季可能更明显,冬季次之;暖季降水可能增加,夏季可能更明显.     

气候变化对滦河流域水资源影响的水文模式模拟(Ⅰ)降水径流模式系统（PRMS）介绍及其在滦河流域的移植

简单介绍了引进美国地质勘查中心发展的降水径流模式系统（PRMS）。认为PRMS模式具有多种模拟功能，包含的物理过程也较全面，是当前世界上较好的水文学模式。将PRMS模式系统移植到滦河流域，并对其模拟能力进行了初步检验。结果表明，模式系统在我国滦河流域的移植比较成功，而且能够较真实地再现滦河流域河川径流量及水资源其它分量的年际及季节变化，也可以用于研究气候变化对滦河流域水资源的影响。     

Projections of Climate Change over China for the 21st Century

1. IntroductionUnder the background of global warming in the20th century, it was also getting warmer of 0.2-0.7°C/100 yr over China for the last 100 years, espe-cially for the last 50 years (0.6-0.9°C/50 yr) based onthe instrumental observations (Wang and Gong, 2000;Ren et al., 2004; Zhao et al., 2004). In another way, itwas noticed that the concentration of greenhouse gasesand sulfate aerosols in the atmosphere increased by thehuman emissions. Some new evidences indicated thatthe greenho…     

气候变化对滦河流域水资源影响的水文模式模拟（Ⅱ）: 模拟结果分析

利用PRMS水文模式系统 ,模拟研究了气候变化对滦河流域丰、枯水年不同季节水资源的影响。结果表明 ,滦河流域蒸发量主要受气温变化的影响 ,受降水量变化的影响相对较小 ;且湿润季节变化绝对值较大 ,干旱季节变化百分率较大。而地表径流量、次地表径流量、地下径流量及河川径流量主要受降水量变化的影响 ,受气温变化的影响相对较小。湿润季节对气候变化的敏感性较高 ,干旱季节敏感性较低。     

Temperature Extremes from Canadian Regional Climate Model (CRCM) Climate Change Projections

Future climate projections of extreme events can help forewarn society of high-impact events and allow the development of better adaptation strategies. In this study a non-stationary model for Generalized Extreme Value (GEV) distributions is used to analyze the trend in extreme temperatures in the context of a changing climate and compare it with the trend in average temperatures.

The analysis is performed using the climate projections of the Canadian Regional Climate Model (CRCM), under an IPCC SRES A2 greenhouse gas emissions scenario, over North America. Annual extremes in daily minimum and maximum temperatures are analyzed. Significant positive trends for the location parameter of the GEV distribution are found, indicating an expected increase in extreme temperature values. The scale parameter of the GEV distribution, on the other hand, reveals a decrease in the variability of temperature extremes in some continental regions. Trends in the annual minimum and maximum temperatures are compared with trends in average winter and summer temperatures, respectively. In some regions, extreme temperatures exhibit a significantly larger increase than the seasonal average temperatures.

The CRCM projections are compared with those of its driving model and framed in the context of the Coupled Model Intercomparison Project, phase 3 (CMIP3) Global Climate Model projections. This enables us to establish the CRCM position within the CMIP3 climate projection uncertainty range. The CRCM is validated against the HadEX2 dataset in order to assess the CRCM representation of temperature extremes in the present climate. The validation is also framed in the context of CMIP3 validation results. The CRCM cold extremes validate better and are closer to the driving model and CMIP3 projections than the hot extremes.     

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])。     

Assessment of Water Availability in a Central-European River Basin (Elbe) Under Climate Change

 The Elbe region is representative of humid to semi-humid landscapes in Central Europe, where water availability during the summer season is the limiting factor for plant growth and crop yields, especially in the loess areas with high crop productivity having annual precipitation lower than 500 mm. This paper summarizes the results of the first phase of the GLOWA (GLObal WAter)-Elbe project and tries to assess the reliability of water supply in the German part of the Elbe river basin for the next 50 years, a time scale relevant for the implementation of water and land use management plans. One focus of the study was developing scenarios which are consistent with climate and land use changes considering possible uncertainties. The concluding result of the study is that nature and communities in parts of Central Europe will have to deal with considerably lower water resources under scenario conditions.     

对气候变化背景下中欧易北河流域可用水的评估

The Elbe region is representative of humid to semi-humid landscapes in Central Europe,where water availability during the summer season is the limiting factor for plant growth and crop yields.especially in the loess areas with high crop productivity having annual precipitation lower than 500 mm.This paper summarizes the results of the first phase of the GLOWA(GLObal WAter)-Elbe project and tries to assess the reliability of water supply in the German part of the Elbe river basin for the next 50 years,a time scale relevant for the implementation of water and land use management plans.One focus of the study was developing scenarios which are consistent with climate and land use changes considering possible uncertainties.The concluding result of the study is that nature and communities in parts of Central Europe will have to deal with considerably lower water resources under scenario conditions.     

伊犁河谷春夏季极端天气气候的变化分析

利用1961-2005年降水、气温、冰雹、大风资料,分析了伊犁河谷春夏季极端天气气候事件的长期变化趋势.结果发现暴雨(日降水>24mm)频次20世纪90年代以后明显增加,分析最大日降水量发现,降水强度也明显增大,这和伊犁河谷降水变化趋势是一致的;春夏季极端温度的变化不显著,夏季极端高温频次和强度有微弱的减小,春季极端低温频次和强度也有微弱的减小;春夏季伊犁河谷冰雹和大风极端天气显著减少.     

气候变化背景下中国小麦需水量的敏感性研究

利用CROPWAT作物模型模拟分析了过去50年（1961-2010年）及IPCC RCPs情景下未来2020年代（2020-2029年）中国小麦需水量的变化情况。在此基础上,以小麦需水量的变化率作为敏感性因子,对RCP4.5和RCP8.5排放情景下中国小麦需水量的敏感性进行了探讨。结果表明：中国小麦多年平均需水量约为1056.4亿m³,最高值位于黄淮海地区。小麦需水量对气候变化的敏感性存在空间差异,华北和西北地区是小麦需水量的重度和极度敏感区,东北地区以及云贵高原地带是小麦需水量的轻度敏感区,而中国中部及南方部分地区的小麦需水量对气候变化不敏感。不同RCP排放情景下小麦需水量的敏感性分布不同,RCP8.5高排放情景下的小麦需水量敏感性区域比RCP4.5中排放情景下明显扩大,轻度和中度敏感区域扩大尤为明显。