大尺度气候数值模拟的一些情况

本文就大尺度气候数值模拟的一些情况作了简要介绍。内容包括气候数值模拟的重要性,用作气候数值模拟的两类数值模式,国内外近年来气候数值模拟的主要进展以及气候数值模拟中存在的若干主要问题等。     

温室气体增加对天气气候的影响

根据大气中温室气体含量增加的事实,分析概括产生温室效应以后大气结构的变化.温室效应可以使大气中水汽含量增加,使大气层结不稳定度增加,出现对流性天气之前积聚的不稳定能量可能性更高,大气对流层顶抬高,垂直运动加强,导致大气对流层内垂直和水平振荡的幅度加大,对天气气候的影响主要是容易出现极端天气气候事件,并可能进一步对人类和社会的其他方面造成影响.     

温室气体浓度增加的原因及对气候的影响

通过对二氧化碳等温室气体浓度增加而引起气候变暖的分析 ,评价了温室气体增加对气候变化及生态系统发展的影响     

有关气候模式研究的三种目标

气候模式(即对未来气候的预测)的研究,通常有三种表现形式。第一,与1 95 8年以来的近代观测所作的比较;第二,使用温室大气作用项,用超出1 0 0年时间进行模式之间的比较,计划找出当前气候灵敏度数值离差的原因;第三,利用自然模式超长运行( >5 0 0年)的比较研究其可变性并确定其自然变化的宽度。     

东亚气候的模拟与验证研究

运行ＮＣＡＲ公共气候模式（ＣＣＭ２）２０ａ对东亚气候进行了模拟研究，并对模拟结果进行了检验。检验结果表明，该模式能够较好地描述东亚地区的大尺度气候特征，模拟的高度场、风场、温度场等比较接近实际。对东亚季风气候具有决定性影响的系统，如副热带高压、蒙古高压、印度低压以及西风急流等也模拟得比较好。检验结果还表明，对湿度场的模拟不如高度，温度及风场的模拟，夏季西风急流的模拟不如冬季。ＣＣＭ２对东亚降水的模拟效果较差。这表明ＣＣＭ２在模式物理过程方面（如，对流参数化，垂直输送过程，陆面过程及地形等）需要进行较大的改进。     

气候模拟研究进展

根据地回顾了大约４０年来气候模拟研究的发展过程，指出根据研究的目标可以分为三个阶段；模拟大气平均状况、敏感性实验及气候变率的模拟，着重总结了近年来气候变率模拟的最新成果，包括对印度夏季风降水，萨赫勒干旱、气候变率、世界三大涛动、ＥＮＳＯ循环及中国旱涝型的模拟研究。     

河西玻璃温室辣椒生产的气候适应性及指标分析

用灰色系统关联度及统计方法对玻璃温室内辣椒生长状况、生物量与室内１０种气象要素进行定量分析,得出影响辣椒生产各气象要素的指标。     

小冰期气候研究回顾和机理探寻

回顾了古气候学中利用代用气象资料对小冰期气候重建的研究结果，归纳出小冰期时期全球气候特征及东亚季风区域气候特征，分析了小冰期气候形成的可能原因，介绍了国外有关小冰期气候成因的数值模拟现状，并对未来模拟工作发展方向提出了建议。     

东亚地区小冰期气候的模拟

本文使用ECHO-G全球气候模式对1550～1850年的小冰期气候进行了300个模式年的模拟,着重分析了东亚地区小冰期的温度变化特征,并与目前所得到的小冰期气候重建结果进行了对比。结果表明,在考虑了太阳辐射、火山活动、CO2和CH4等主要气候影响驱动因子的条件下,较好地模拟出了东亚地区的小冰期气候特征,并与其它手段的气候重建结果相吻合,显示太阳活动和火山活动是小冰期气候形成的主要原因。     

中国21世纪气候变化的情景模拟分析

利用HadCM2和ECHAM4气候模式比较分析了温室气体排放综合效果相当于CO2浓度逐年递增1％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：在温室气体渐进递增情景下，至21世纪末期，相对于1961-1990年的气候基准值，全国地面平均气温增幅可达5—6℃。与地面气温的变化相比，降水量的波动幅度较大，但全国范围内降水量变化的总趋势也是增加的。中国区域地面气温和降水量变化的地理分布显示：降水量的增加主要集中在南方区域，HadCM2预测21世纪末期降水增加可达0．9mm／d，ECHAM4预测可达0．6mm／d；ECHAM4模式模拟的气温增幅比HadCM2高，尤其是在冬季及中国北方和青藏高原地区，而HadCM2模式模拟的降水量的增加较大，但两个气候模式模拟的地面气温和降水量变化的总趋势大体一致。     

国际气候谈判背景下的国家温室气体排放清单编制

基于"共同但有区别的责任"原则,《联合国气候变化框架公约》对附件I和非附件I缔约方提交国家温室气体排放清单的要求不尽相同。2007年以来,发展中国家自主减缓行动透明度、以国家温室气候排放清单为核心的国家信息通报提交频率及其磋商分析问题成为气候谈判争论的焦点之一,发展中国家承担的相关义务有不断增加的趋势。通过阐述该公约对发达国家和发展中国家排放清单编制的不同要求,特别是通过对目前发达国家所接受的清单审评制度和我国国家温室气体排放清单编制情况的分析论述,明确我国国家清单编制所面临的挑战,并提出相应的对策建议。     

区域和全球模式的嵌套技术 及其长期积分试验

将区域模式嵌入澳大利亚CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization）的全球模式中,并将其应用于区域模式的长期气候积分试验。模拟结果表明,当区域与全球模式嵌套时,边界吸收问题十分重要,由区域模式得到的高分辨率大尺度环流形式在边界上必须与全球模式提供的强迫一致,同时区域模式必须给出基于模式内部物理过程产生的高分辨信息。因此,在嵌套过程中,必须仔细考虑缓冲区的设置,使大尺度强迫与中尺度特征充分混合,既保持区域模式内外的一致性,又使区域内部中尺度强迫物理过程得到充分发展。将区域模式与澳大利亚CSIRO的9层21波三角形截断谱模式嵌套后,完成了连续3年的区域气候模式积分。模拟结果表明,由于区域模式较好地刻划了区域尺度的地形、下垫面和海岸线分布等的细节特征,模拟的区域气候特征比全球模式有较大的改进,尤其是对季风降水的模拟,区域模式明显改进了全球模式的模拟结果。     

英国温室气体排放贸易制度的实践与评价

温室气体排放贸易作为一种经济激励型的环境管理手段,对企业减少温室气体排放有成本效率作用。详细介绍了英国温室气体排放贸易制度框架,并对其政策的效果及存在的问题进行了评价。     

北方地区日光温室气候适宜性区划方法

通过对我国北方地区影响日光温室生产的主要气候因素进行分析,从光、温、风、雪4个方面选取了冬季总辐射、日光温室生产季阴天日数、年极端最低气温、冬季平均气温、生产季月最大风速平均值、年最大积雪深度平均值6个因子作为气候适宜性区划指标,采用加权指数求和的评价方法建立综合气候适宜性区划指标模型,在利用层次分析法对区划指标进行量化分析确定其权重的基础上,借助GIS技术,得到北方地区日光温室发展的气候适宜性区划图。为了细化区划结果,将研究区域气候特征明显不同的典型区域分别进行进一步区划。结果表明:该方法不仅理论性较强,与实际相吻合的区划结果也说明该方法还具有良好的实用性。     

模式气候的球谐谱分析

对模拟的气候场用球谐函数作波谱分析,得到了全球500hPa高度和海平面气压在不同截断时的波谱特征以及由CO2倍增(2×CO2)引起的流场变化。与用经验正交函数(EOF)对模式气候作分析不同,球谐波谱分析能清晰显示大气波动的物理图像,尤其是全球大气低频波。另外,试图通过分析2×CO2和1×CO2时的模拟环流,解释造成全球增暖的环流背景特征。       

黄土高原半干旱区日光温室黄瓜霜霉病发生发展的气象条件分析

从气象角度入手,对地处黄土高原半干旱雨养农业区的日光温室小气候状况进行监测分析,得出室内不同高度(1.5、1.0、0.5 m)的温、湿度有所差异:高层1.5 m温度相对较高而湿度较小,反之,低层0.5 m温度较低而湿度较大,这样,在高层形成了高温低湿的微环境,而在低层形成了低温高湿的微环境。黄瓜整个生育期,温室内日温度维持在12~23.5℃左右,低层相对湿度都在77.3%以上。另外,病害调查结果显示:从苗期开始就有黄瓜霜霉病的发生,一直到结瓜期都较严重,且植株下层的发病程度高于上层。因此,得出霜霉病发生发展的适宜气象条件:低温(12~23.5℃)高湿(>83%)有利于其发生。最后提出适合该地区温室的病害综合防治措施。     

新昌硅化木揭示的早白垩世东南沿海地区古气候特征分析

根据浙江省新昌硅化木的分布与特点，应用硅化木记录的可知性和植物学的类比原理，通过该地区硅化木、其他植物化石和岩性组合等综合分析，初步探讨了早白垩世新昌盆地南洋杉型木的生态环境，以此研究该时期东南沿海地区的古气候主要特征。研究表明：该地区早白垩世古气候的主要特点是温暖、湿润及有时存在相对干旱的季节，同时呈现由温湿逐渐转变为干旱炎热的气候变化趋势；新昌硅化木中有明显的树木年轮，表明这种古气候可能存在一定的季节变化。     

Projected Climate Change in the Northwestern Arid Regions of China: An Ensemble of Regional Climate Model Simulations

The projected temperature and precipitationchange under different emissions scenarios using Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 models over the northwestern arid regions of China(NWAC) were analyzed using the ensemble of three high-resolution dynamical downscaling simulations: the simulation of the Regional Climate Model version 4.0(Reg CM4) forced by the Beijing Climate Center Climate System Model version 1.1(BCC_CSM1.1); the Hadley Centre Global Environmental Model version 3 regional climate model(Had GEM3-RA) forced by the Atmosphere-Ocean coupled Had GEM version 2(Had GEM2-AO); and the Weather Research and Forecasting(WRF) model forced by the Norwegian community Earth System Model(Nor ESM1-M). Model validation indicated that the multimodel simulations reproduce the spatial and temporal distribution of temperature and precipitation well. The temperature is projected to increase over NWAC under both the 4.5 and 8.5 Representative Concentration Pathways scenarios(RCP4.5 and RCP8.5, respectively) in the middle of the 21 st century, but the warming trend is larger under the RCP8.5 scenario. Precipitation shows a significant increasing trend in spring and winter under both RCP4.5 and RCP8.5; but in summer, precipitation is projected to decrease in the Tarim Basin and Junggar Basin. The regional averaged temperature and precipitation show increasing trends in the future over NWAC; meanwhile, the large variability of the winter mean temperature and precipitation may induce more extreme cold events and intense snowfall events in these regions in the future.     

关于年代际气候变化可能机制的研究

年代际气候变化作为年际和月季气候变化的重要背景,往往影响着年际和月季时间尺度的气候及特征。随着科学的发展进步和社会需求的提高,年代际气候变化已成为人们关注的重要问题。作为气候动力学和气候预测研究的重要内容之一,年代际气候变化及其动力学机制的研究在国内外都在蓬勃开展,并取得了不少的成果。本文除简要介绍了中国气候的年代际变化特征,将着重就年代际气候变化的可能机制作一个系统的综合性讨论,内容主要包括全球主要海温变化模态的影响、气候系统相互关系年代际变化的影响、大气行星尺度系统年代际变化的影响,以及太阳活动及火山爆发的影响等。大家知道,年代际气候变化研究十分重要,但也可以看到年代际气候变化的动力学机制却十分复杂,不少问题还没有搞的十分清楚,需要加大力量进行深入研究;我们相信,深入的研究结果必将对年代际气候变化的预测提供可靠的科学依据,进而推动年代际气候变化的业务预测及其能力的提高。