温室气体稳定浓度情景下中国地区温度和降水变化

 利用参与IPCC第四次评估报告（AR4）的多个全球气候系统模式的输出结果,着重分析了2101-2198年温室气体浓度稳定在720 mL/m3和550 mL/m3水平时（S 720和S 550情景）,中国地区地表温度与降水的时空变化特征。结果表明：1) 当温室气体浓度稳定不变时,22世纪中国地表温度仍将呈上升趋势,增温幅度为0.4℃/100a,但升温趋势平缓,幅度明显小于SRES A1B（中等排放）和B1（低排放）情景,冬、春季增温显著且高纬地区增温明显大于低纬地区,夏、秋季次之,因此季节间的温差将会变小;2) S 720（S 550）情景下年平均降水增加幅度基本稳定在11%（8%）左右,冬季降水增加显著,且增幅从南向北逐渐增大,春季次之,夏、秋季大部分地区降水将减少10%～30%。     

碳中和愿景下的污水处理厂温室气体排放情景模拟研究

污水处理厂运行过程中大量释放甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O),是重要的人为温室气体排放源.基于2005—2015年统计资料和IPCC核算方法,估算了2005—2015年中国生活污水处理厂CH4和N2O排放,分析了其排放特征和影响因素;依据碳中和愿景设定3种减排情景(低减排、中减排和高减排),并预估了2020—2050...     

不同温室气体排放情景下中国21世纪地面气温和降水变化的模拟分析

利用HadCM2模式的模拟结果,比较了温室气体排放综合效果相当于CO2浓度逐年递增1%和0.5%两种不同情景下,中国区域21世纪地面气温和降水量的变化趋势.结果表明,随着温室气体浓度的持续增加,中国地面气温也持续升高.到21世纪末期,地面气温在上述两种排放情景下可分别升高约5℃和3℃.两种排放情景的增温趋势对比表明:即使从1990年开始温室气体等效排放逐年递增率减少一半,增温仍然很明显;直到21世纪中期,才能显示出减少温室气体排放量对减缓增温趋势的效果.降水量的年际变化较大,但随着温室气体浓度的持续增加,降水量总的趋势也是增加的.减排温室气体对降水量变化趋势的影响与地面气温相似.此外,地面气温增量和降水量变化百分率均显示出明显的季节变化,地面气温增量在秋、冬季较大而在春、夏季较小,降水变化百分率在夏、秋季较小而在冬、春季较大.     

新一代温室气体排放情景

温室气体排放情景,是对未来气候变化预估的基础.过去应用的情景设计是在2000年完成的,早就需要更新与补充了,IPCC第4次评估报告已经提出了这个要求[1].对于这种必要性Moss等[2]在2010年就进行了深入的讨论.通过2-3年的工作,新一代排放情景已经形成,这里综合评估模式协作(IAMC)计划发挥了关键的作用.2011年Climatic Change出版了专号[3-4],介绍了新一代情景的设计,并对4种情景分别作了详细的分析[5-8].     

温室气体排放空间使用比率及计算实例

度量不同参与者已使用的温室气体排放空间是温室气体排放核算的重要问题。从人际公平视角,基于人年均温室气体排放,本文提出了温室气体排放空间使用比率及其计算公式,利用142 个国家1950-2013 年温室气体排放和人口数据进行了具体计算,并根据计算结果对这些国家进行了排序和分类。计算结果表明,美国温室气体排放空间使用比率在3.33以上,占用的排放空间远高于142 个国家的平均水平;中国处于0.50~0.70,明显低于平均水平;印度在0.30 以下,远低于平均水平。本研究表明,温室气体排放空间使用比率可支持决策者和社会各方了解参与者使用温室气体排放空间的程度,也有助于提高排放信息的透明度。     

陕西省温室气体排放清单研究

采用IPCC指南推荐的碳排放计算方法,将省级温室气体排放源分为能源活动、工业生产、农业、林业、废弃物等5个单元,全面测算了2005—2013年陕西省温室气体排放清单。结果表明:2005—2013年,陕西省温室气体排放总量和人均碳排放量逐年增长且有加速趋势,而温室气体吸收总量却增长缓慢,净温室气体排放量增长趋势显著,单位GDP碳排放量呈波动下降趋势;能源部门的温室气体排放量占总排放比例最大,为78.42%~83.36%;工业过程、农业、废弃物处理排放所占比例分别为9.57%~14.78%、3.11%~9.02%、1.25%~1.98%;林业部门表现为碳汇,约9%的CO2排放被森林吸收。     

人类活动对气候影响的研究Ⅰ.温室气体和气溶胶

近5年来中国在温室气体源和汇,碳循环,气溶胶以及对流层臭氧等方面都进行了大量的研究.作者着重介绍农田温室气体排放,碳循环模式,亚洲沙尘气溶胶,对流层臭氧前体物的来源以及大气有机化合物的浓度观测等方面的主要研究成果,特别是关于稻田甲烷排放和沙尘气溶胶的物理化学特性方面的研究成果.     

发展核能与减少温室气体排放

为应对全球气候变化的挑战,发展低碳经济已成为国际共识。根据核能的特点,分析了核电燃料链的温室气体排放及其与其他能源链的比较,指出核能是各种能源中温室气体排放量最小的发电方式。介绍了世界主要核电国家发展核能减排温室气体状况,分析了我国发展核电的温室气体减排效益,提出积极发展核能是我国构建低碳型能源结构、应对气候变化的合理有效选择。     

电力行业温室气体排放核算方法体系研究

调研了主要发达国家的温室气体清单编制方法和国内相关经验,结合我国电力行业特点和温室气体清单编制目标、尺度、方法等,提出以IPCC推荐的详细技术为基础的第二类(T2)方法为主,更精确的第三类(T3)方法为辅的我国电力行业温室气体清单编制方法的基本原则;借鉴国外温室气体排放核算的优良做法,结合我国电力行业实际情况,对我国电力行业温室气体清单编制进行实体分类和分析,根据清单编制的范围、定义和数据可得性等建立符合我国国情的电力行业温室气体清单编制方法体系框架。     

黑龙江省减缓温室气体的排放对策

根据IPCC报告,在过去140年间,全球平均升温0.6℃,13个最暖年份出现在1983年以后。在IPCC关于全球气候变化第三次评估报告指出,如果不采取措施,未来100年内全球平均气温可能上升1.4～5.8℃。具预测黑龙江省2030年和2050年在现在基础上还将上升1.9℃和2.4℃。从图中可见CO2呈线性快速增长的趋势。全球气候变暖,对生态环境产生严重影响,正引起政府间普遍关注。黑龙江省是我国重要老工业基地,又是能源大省和农业大省,能源资源、煤、石油、木材、秸秆、柴草都相当丰富。由于环保意识淡薄,一些有害气体温室气体CO2、NO2、SO2、CH4不经处理…     

两种温室气体排放情景下中国汛期江淮暴雨低涡特征研究

本文基于一个水平分辨率为50 km的区域气候模式RegCM4(Regional Climate Model,version 4.0)的模拟与预估结果,对我国汛期江淮暴雨低涡在气候变化背景下的统计特征与合成结构进行分析,进一步对两种温室排放情景下未来中国汛期的江淮暴雨低涡特征进行预估。结果表明:RegCM4模式对环境要素及低涡都具有一定的模拟能力,低涡的伸展高度、生命期及暴雨位置模拟结果与观测较为接近,但模拟的低涡个数、最大暖区高度以及温、湿要素分布均比实际略偏低,而风速和低涡的强度模拟则偏强;在未来两种温室排放情景预估方面, RCP4.5(Representative Concentration Pathways,简称RCP)典型浓度排放情景下,暴雨低涡数量比例减少,强度减弱,但低涡发展高度仍以850 hPa为主,生命期多为2 d以内,低涡雨区分布及最大暖区高度均与历史时段相近;RCP8.5情景下,暴雨低涡比例明显大于RCP4.5情景,低涡发展高度以700 hPa为主,生命期达3 d的增多,强度增强,最大暖区厚度范围显著伸展。两种情景下均有低涡中温度锋区减弱,而湿度锋区增强,但RCP8.5情景减弱与增强更显著,显示更高的温室气体排放将导致未来出现更强的暴雨低涡,造成伴随暴雨的低涡灾害性天气的增加,因此应进一步深化对低涡暴雨灾害性天气发展趋势的研究。     

Surface Temperature Changes Projected by FGOALS Models under Low Warming Scenarios in CMIP5 and CMIP6

To meet the low warming targets proposed in the 2015 Paris Agreement,substantial reduction in carbon emissions is needed in the future.It is important to know how surface climates respond under low warming targets.The present study investigates the surface temperature changes under the low-forcing scenario of Representative Concentration Pathways(RCP2.6)and its updated version(Shared Socioeconomic Pathways,SSP1-2.6)by the Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System(FGOALS)models participating in phases 5 and 6 of the Coupled Model Intercomparison Project(CMIP5 and CMIP6,respectively).In both scenarios,radiative forcing(RF)first increases to a peak of 3 W m^?2 around 2045 and then decreases to 2.6 W m^?2 by 2100.Global mean surface air temperature rises in all FGOALS models when RF increases(RF increasing stage)and declines or holds nearly constant when RF decreases(RF decreasing stage).The surface temperature change is distinct in its sign and magnitude between the RF increasing and decreasing stages over the land,Arctic,North Atlantic subpolar region,and Southern Ocean.Besides,the regional surface temperature change pattern displays pronounced model-to-model spread during both the RF increasing and decreasing stages,mainly due to large intermodel differences in climatological surface temperature,ice-albedo feedback,natural variability,and Atlantic Meridional Overturning Circulation change.The pattern of tropical precipitation change is generally anchored by the spatial variations of relative surface temperature change(deviations from the tropical mean value)in the FGOALS models.Moreover,the projected changes in the updated FGOALS models are closer to the multi-model ensemble mean results than their predecessors,suggesting that there are noticeable improvements in the future projections of FGOALS models from CMIP5 to CMIP6.     

江汉平原不同稻作模式下温室气体排放特征

采用静态箱-气相色谱法在江汉平原开展早稻、晚稻、中稻、虾稻和再生稻5种稻作类型温室气体排放监测试验,研究不同稻作模式下稻田CH4和N2O排放特征、总增温潜势及温室气体排放强度,为准确评估稻田生态系统温室气体排放提供参考依据。结果表明：CH4排放集中在水稻前期淹水阶段,排放峰值最高为虾稻（85.7 mg·m-2·h-1）,较其他稻作模式高71.7%~191.5%。N2O排放峰值主要出现于中期晒田和施肥阶段,排放峰值最高为再生稻（1100.7 μg·m-2·h-1）,较其他稻作模式高16.8%~654.9%。CH4累积排放量从大到小依次为虾稻、再生稻、早稻、晚稻、中稻;N2O累积排放量从大到小依次为再生稻、早稻、晚稻、中稻、虾稻;总增温潜势从大到小依次为虾稻、再生稻、早稻、晚稻、中稻;温室气体排放强度从大到小依次为虾稻、早稻、再生稻、晚稻、中稻。CH4排放占比为82.9%~99.0%,稻虾田高排放主要原因为持续淹水时间长、秸秆还田和饲料投入,探究该模式CH4减排举措最为关键;中稻由于水旱轮作,稻田温室气体排放最低,可作为低碳减排的主要稻作类型。     

临安本底站微量气体浓度分布特征及其对气溶胶的影响

该文讨论了1991年8月下旬至11月上旬在浙江临安大气污染本底站（属WMO）所监测的微量气体SO2、NO2和O3浓度分布特征，微量气体化学转化过程对气溶胶浓度的影响，同时还讨论了空气质点轨迹特征和风向对上述过程的影响。结果表明:临安站微量气体浓度在一定条件下有明显的日变化，而且这种变化影响到气溶胶浓度的分布。     

平流层气溶胶与多种微量气体以及温度的关系

本文采用卤素掩星试验(Halogen Occultation Experiment,HALOE)资料探讨了火山活动相对平静期平流层气溶胶与O3、H2O、HC1、NOx、CH4、HF等微量气体以及温度的关系.滞后相关分析显示气溶胶与微量气体和温度有显著关系,不同成分的相关性特征有所差异,中低纬度上空70～20 hPa高度...     

不同降水强度对PM2.5的清除作用及影响因素

云和降水过程是大气污染物的重要清除途径,但由于降水过程和大气污染颗粒物本身的复杂性,目前降水过程对大气污染物的清除机制及影响因素有待深入研究。该文利用2014年3月—2016年7月在北京地区连续观测的PM_2.5和降水数据,研究了不同降水强度对PM_2.5的清除率,以及雨滴谱、风速和降水持续时间对PM_2.5清除率的影响。研究表明:降水强度越大,对PM_2.5清除效率越高。小雨、中雨和大雨对PM_2.5清除率平均值分别为5.1%,38.5%和50.6%。小雨不但对PM_2.5的清除率最低,而且对PM_2.5的清除效果也存在很大差异,约50%的小雨个例中PM_2.5质量浓度出现减小情况,而另外50%的小雨个例中,PM_2.5质量浓度出现增加情况。在持续时间长或地面风速增大的情况下,小雨也表现出较高的清除率。在中雨和大雨情况下,PM_2.5质量浓度均出现明显减小情况。但降水持续时间和风速对中雨和大雨的清除率影响较小,这是由于中雨和大雨一般在较短时间内即可清除大部分PM_2.5,因此,对降水的持续时间和风速大小不敏感。     

大气对AVHRR通道反射太阳辐射各向异性的影响

在不同太阳天顶角及不同地表条件下,通过辐射传输计算,考察了大气对NOAA/AVHRR可见和近红外通道辐射强度各向异性转换系数的影响。结果表明,在地表为朗伯面的情况下,大气气溶胶有增强辐射强度的各向异性和改变辐射强度角分布型式的作用。     

南京地区冬季大气冰核特征及其与气溶胶关系的研究

2011年11月15日～12月2日期间对南京地区近地面大气气溶胶和冰核进行了同步观测,综合分析了 冰核浓度的特征及其与气溶胶粒子浓度的关系。结果表明:活化温度T_a为-20℃,水面过饱和度为1%时,南京地区冰核浓度N_IN为0.352 L-1,与0.01～10 μm气溶胶数浓度比值仅为4×10-8。冰核活化温度越低,湿度越大,冰核浓度越高。雾和降雨对冰核都有明显的清除作用。对比不同气团对南京地区冰核的影响发现,偏东方向的污染气团中冰核以及气溶胶的浓度最高,但是来自西北地区的气团中冰核占气溶胶的比例最高,这可能是由于冰相核化能力较强的沙尘气溶胶导致的。分析冰核与不同粒径段气溶胶的相关性发现,较大粒径气溶胶的表面积浓度与冰核相关性更高,本文也得到了由活化温度T_a和粒径大于0.5 μm气溶胶数浓度N_{0.5～10 μm}共同计算冰核浓度的经验公式。     

大气污染对中国重点城市地面总辐射影响的时空特征

利用2000年6月\_2003年12月全国33个重点城市的PM10日监测数据与地面总辐射日观测数据, 结合总云量、 降水量等气象观测数据, 定量分析了人类活动排放的污染物质与地面总辐射的关系, 并分析了人类活动影响下的地面总辐射减少的时空分布特征。结果表明： 各观测站点的总辐射随着PM10浓度的增大而减小; 其空间特征表现为西北、 华北和华中地区的重点城市所受的影响较大, 而华南、 西南地区的重点城市所受影响较小; 其时间特征表现为春、 秋季影响较大, 而夏、 冬季影响相对较小\.总的来说, 在2001\_2003年人类活动产生的气溶胶使我国晴天地面总辐射减少20.1±1.9 W·m-2。