中国气候与环境演变评估（Ⅰ）：中国气候与环境变化及未来趋势

近百年来,全球气候正经历着一次以变暖为主要特征的显著变化,全球气候与环境的重大变化对中国的气候与环境演变也产生了重大影响。来自气候、环境、海洋和经济社会科学等领域的百余位专家和学者对中国气候与环境的演变及其对自然生态系统和社会经济部门的影响进行了评估,在此基础上,提出了适应和减缓气候变化的对策。本文主要阐述在全球气候变化背景下中国气候与环境的演变,并对未来气候变化的趋势做出了预测。     

中国北方农牧交错带气候变化特征及未来趋势

利用1951—2006年中国台站日平均观测资料对北方农牧带过去56a气候变化特征进行了分析,指出该农牧带年降水量具有明显的年际和年代际变化特征,近10a来呈明显的下降趋势;年平均气温在20世纪90年代前期变化幅度较小,1987年之后持续偏暖,与全球及中国温度变化趋势一致;降水和温度变化具有明显的季节和区域差异。在气候特征分析基础上,利用全球海气耦合模式嵌套区域气候模式在SRES A2排放情景下对未来30a（2001-2030年）的气候变化进行了预估,对照30a模式气候场（1961—1990年）,分析了未来30a北方农牧交错带降水和温度变化的可能趋势,结果表明,未来该区平均地面气温持续升高,升温幅度达0．3℃,温度日较差将明显减小;年降水量呈增加趋势,但增加幅度较小,且降水变化具有明显的季节和地域差异;未来黄河上游地区干旱的威胁仍十分严峻。     

中国气候与环境演变评估(Ⅱ)：气候与环境变化的影响与适应、减缓对策

 气候与环境变化对我国的影响表现在自然、社会、经济和政治等各个方面。通过对我国气候与环境影响的评估，从生态系统、农业、水资源、重大工程等方面进行了论述。在此基础上，从冰冻圈、生态系统、土地退化、工业、交通、服务业、城市与生活等几个方面进行了气候影响的利弊分析。进而评估了气候变化对我国区域可持续发展的影响，提出了气候变化的适应与减缓对策。     

黄土高原气候环境演变研究

该领域相关研究主要基于生物地质记录、历史文献和器测资料,研究了黄土高原气候在万年、千年和百年尺度上的演变特征,探讨了当时自然植被状况与气候变化的联系;分析了当代黄土高原气候变化及其区域响应的主要特点.从较为宏观的角度,为研究黄土高原环境效应提供相关的历史背景.     

中国西北地区降水的演变趋势和年际变化

将 PCA和 SSA相结合 ,分析了中国西北地区降水量的演变趋势和年际变化 ,结果表明 :西北地区的降水变化的主要趋势是 1 960年代初多雨 ,到 1 970年代初演变为少雨 ,1 980年代又多雨 ,1 990年代少雨。这种趋势在陇南和陕西中南部是最显著的 ,天山北麓区也是相对显著区。西北地区降水主要存在准 8.5a、准 3～ 4a和准 5.1 a的甚低频振荡。甚低频振荡在降水中的重要性依次为准 8.5a、准 3～ 4a和准 5.1 a。准 8.5a振荡的振幅要比准 3～ 4a和准5.1 a振荡的振幅变化大。振荡位相在空间的分布并不完全一致。     

通道县40年气候变化及未来5年气候趋势预测方法（摘要）

本文利用气象要素曲线波谱相似原理分析通道县1957～1995年40年气候变化趋势,再用时间序列外推方法诊断预报1996～2000年平均气温,年总雨量及主要农业气象灾害的变化趋势。 绘制40年平均气温变化曲线图,年均气温经历“三暖两冷”交替变化过程,1958～1966年、1977～1979年、1990～1992年为三个暖期,两个冷期是1967～1976年、1980～1984年。 由40年年总雨量绘制的曲线功率波谱图可知,1957～1967年、1974～1975年、1984～1987年为少雨阶段（1959、1961、1965年例外）;1968～1973年、1976～1983年、1988～1994年（1989年例外）均为多雨阶段,有11年左右的大波动和3～4年的小波动。     

贵阳汛期旱涝演变特征及未来趋势预估

首先对贵阳近500 a（1470—2008年）旱涝等级资料进行增补,利用该资料进行等级序列展开频次和多尺度分析。结果表明：近58 a,贵阳出现极端旱、偏旱的频次明显高于过去近500 a的平均状况;汛期出现偏旱和旱的次数明显增多,旱重于涝的趋势非常明显。从年代际和百年际尺度看,210 a周期是贵阳旱涝振荡的主周期,而50 a周期是次周期,且20世纪80年代的干旱程度高于历史上任何一个年代;从年际和年代际尺度上,24 a周期是贵阳旱涝振荡的主周期,而7 a周期是次周期;汛期降水偏少,一般与旱灾对应一致,但若降水偏多,对应汛期各月降水分布均匀,则不一定对应涝灾。最后,结合诊断结果,借助IPCC AR4最新的模式预估数据集,预估贵阳汛期降水在未来10 a左右将处于旱涝交替频发期,之后至21世纪40年代中期将处于少雨阶段,可能会出现较长时期的干旱。     

玉林市的气候演变趋势及其对农业生产的影响

通过分析玉林市各年代温、光、水平均值得出： 年均温和降水几十年来基本上无异常变化, 但从四季来看, ９０ 年代秋、冬气温有升高趋势, 尤其是冬季变暖现象比较明显, ９０ 年代秋冬季降水减少, 秋旱的频率增加, 日照时数各季均表现为逐渐减少的趋势。这种气候变化趋势对玉林市的农业生产利弊并存     

广西气候与全球气候变化趋势异同点

用近百年的气温、降水量实测数据,对广西与全球、全国的气候变化的异同进行了统计分析,结果表明：广西的气候变化与全球气候变化的趋势基本一致,但全球气候变暖并未在广西得到反映。     

中国雨日数的气候特征及趋势变化

使用国家气象信息中心整编的全国2 425个观测站1961年1月—2013年2月的52 a逐日降水观测资料,美国气象环境预报中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)资料。通过计算气候场、雨日概率、倾向值、M-K突变检验等现代统计诊断方法,研究了中国各等级雨日数的年、季节的时空分布特征和不同等级雨日数的趋势变化特征以及相关的背景环流。得到以下结论:(1)中国年总雨日数高值区在四川东部、贵州、江南及云南西南部,以小雨日数占比最高;中雨、大雨日数高值区在江南东部和云南西南部;50 mm以上雨日数中心分别在华南沿海和闽—浙—赣交界,前者强后者弱;(2)年内总雨日概率分布表现为3类:平缓型、单峰型、双峰型,南方地区除云南外均为平缓型;西藏东部、川西、陕甘宁3省南部、青海东部为双峰型;全国其余地区为单峰型;(3)中国季风区小雨日数在1970s末—1980s初发生突变,呈趋势性显著减少,除东北外,四季均减少,以秋冬季云南、上海等地减少最显著,而干旱半干旱区小雨日数呈增加趋势;(4)西南地区东部的年中雨日数在2000年后显著减少,秋季减少最明显,而京、沪、粤3大城市群年中雨日数呈增加趋势;西南地区东部秋季、云南夏季大雨以上日数在2003年后显著减少,而夏冬两季长江中下游中雨以上等级的雨日数明显增加;(5)川东、贵州、江南中部的雨日高值区与青藏高原东部低层回流冷空气形成的静止锋或辐合带相联系。     

通辽市R_(5d)的气候特征分析

文章利用通辽市境内科尔沁区、开鲁、鲁北、保康、甘旗卡、库伦、大沁他拉七个测站53a(1959—2011年)逐日降水量资料进行通辽市连续5d最大降水量(R5d)的气候特征分析,结果表明,通辽市R5d为减小趋势,在0.05显著性水平以上,倾向率为-4.56mm/10a,各站R5d均为减少趋势,其中库伦、开鲁、科尔沁区的倾向率为-7.0^-5.64mm/10a,减少较为明显;R/S分析结果为,全市及各站均符合赫斯特现象,H指数>0.5,未来将持续减少,其中鲁北、科尔沁区、开鲁的H指数较大,维持减少趋势将较为强劲;M-K突变检测发现,R5d在1965年发生突变,此后UF下降趋势超过了0.001极显著水平。     

近五十年来华北地区旱涝特征与全球变化的研究及对未来趋势的探讨

对近五年华北地区的降水资料进行了时空分析,研究了水资源枯、丰的变迁及它们的地域特征。并对大气环流及海温异常进行了对比分析。结果表明：华北降水距平有明显的二十年左右的年代际变化。从总体上说,从５０年代初至７０年代为丰水期,７０年代至９０年代则为枯水期,而从１９９２年以后又开始变为正距平。这种年代际变化有很强的地域性,个别地区表现出与平均趋势截然不同的变化,对比丰水期和枯水期的环流状态发现,华北地区二     

黑河下游额济纳地区环境演变及其驱动机制

20世纪50年代以来,额济纳地区生态环境不断恶化.本文分析了该地区环境演变的主要过程,即黑河水系不断溯源退缩和荒漠化不断发展的过程.并进一步探讨了该地区环境演变的驱动机制,在气候变化和人类活动的共同影响下,水环境的变化成为该地区环境演变的主要驱动力.最后为保护和恢复额济纳地区生态环境提出了相应对策措施.     

中国西部地区未来气候变化趋势预测

用中国科学院大气物理研究所的全球环流耦合模式(IAP/LASG GOALS),对中国西部地区由于CO2含量增加引起的未来气候变化进行了模拟预测分析.预测CO2含量每年以1%速度递增,对此进行了控制试验和扰动试验两个长期积分,并用它们的差值来表示中国西部地区的气候变化.结果表明,CO2增加以后,在初始阶段平均温度、降水和湿度变化不大,随着CO2含量的增加,中国西部地区温度、降水及湿度均呈显著的增加趋势,且比全球增加大得多.到2050年全球温度相对于现在增加1.5℃,而中国西部地区温度升高在1.2～2.2℃,其中最大增温区出现在青藏高原附近;西南地区降水将增加200mm以上,比湿增加最大,达0.8 g kg-1以上,新疆西部和西北部地区降水减少50 mm左右,平均降水增加15%,整个西部地区气候变暖变湿.     

雅鲁藏布江流域气温变化特征及趋势分析

通过分析1980～2005年间雅鲁藏布江流域7个气象台站平均的气温变化趋势和气候系数变化,并进一步分析了1960～2005年间该流域中游日喀则站和下游林芝站气温的变化趋势,研究了该流域气温变化对全球变暖的响应.结果表明,1980～2005年间雅鲁藏布江流域的气温呈现逐渐升高的趋势,尤其是夜间气温和冬、春季气温的升高更显著,而且该流域变暖幅度高于整个高原的平均增幅,因此该流域对全球变暖的响应程度也较整个高原更为显著;而该流域中游地区的增温幅度要明显高于下游地区的,即该流域中游地区的增暖较下游地区的更为显著.     

长江三角洲地区人类活动与气候环境变化

使用长三角地区1961年以来的气温、降水、日照等气象资料和土地、人口、能源等社会经济资料,分析了它们的年际变化趋势和演变特征。指出长三角地区气候变化和土地利用变化体现了自然和人类活动的影响。城市化和工业化促进了长三角地区经济的高速发展,但同时也引起了人口和能源消耗剧增等问题,从而加剧了长三角地区的大气污染和气候环境变化。     

锡林河流域降雪识别及演变趋势研究

基于双温度阈值法利用锡林河流域4个国家气象站点1969—1979年10年的降水与气温资料,统计其降雪比例与日平均气温的关系,确定锡林河流域降雪判别的临界温度,拟合降雪识别指数方程。根据临界温度与识别方程估计流域内各站点1980—2016年的降雪量,并采用Mann-Kendall检验法对1969—2016年的降雪量进行突变检验,找出流域降雪的典型突变点,以突变点为界设立温度与降水变化模拟方案,量化反映其变化对降雪量变化的贡献。结果表明:临界温度与降雪识别方程组合的降雪识别方法,可较好的估计锡林河流域各站点的降雪量,相关系数均在0. 89以上,误差在4%以内; 1980—2016年锡林河流域各站点之间的估计降雪量变化趋势不一致,整个流域降雪量呈现出东增西减的趋势;根据Mann-Kendall突变检验结果取1980年为流域的典型突变点,设立温度与降水变化模拟方案,得出气温升高对降雪期各月的降雪量变化呈负贡献,降水量的增加则对降雪呈正贡献,气温与降水共同作用会促进降雪量的增加。     

中国学者提出热带地区气候变化新驱动机制有助于预测未来气候变化趋势

2011年4月26日,《自然·通讯》发表了中国科学技术大学极地环境研究室孙立广课题组的研究成果《过去千年南海水文变化与太平洋沃克环流变化》。该成果对南海地区过去千年降雨变化进行了研究,并对热带太平洋地区气候变化机制提出了新的认识。     

云南各量级雨日的气候特征及变化

利用1959-2005年云南125个测站的雨量资料,通过计算趋势系数等现代统计诊断方法,研究了云南中雨日、大雨日、暴雨日、大暴雨日及各量级降水量的气候特征和变化,并与雨日的气候变化做了对比分析.结果表明,云南中雨以上强降雨日有明显的干、雨季之分,雨季中雨、大雨、暴雨、大暴雨日数分别占全年中雨、大雨、暴雨、大暴雨日数的84%,90%,94%,99%,特别是6～8月大雨以上强降雨日占全年的61%以上,强雨日的集中程度相当高,且降雨量级越大集中越高.云南大雨日、暴雨日、大暴雨日在增多;大雨日的增多趋势不明显,暴雨日、大暴雨日的增多趋势较明显,且大暴雨日比暴雨日的增多趋势大.雨日、中雨日在减少;雨日的减少趋势十分明显.以每10年平均计算,云南省内总大雨日增多6.9天,暴雨日增多4.3天,大暴雨日增多0.7天,中雨日减少75.4天;云南省内站平均雨日减少7.6天.云南年降水量有减少的趋势,全省减少量是每10年平均减少15.3 mm;大雨量、暴雨量和大暴雨量稍有增多,但变化趋势不明显;小雨量、中雨量有较明显的减少趋势.     

黑龙江省未来41年气候变化趋势与突变分析

选用由英国Hadley中心区域气候模式系统PRECIS构建的基准时段（1961—1990年）和未来时段（2010--2050年）A2、B2情景气候数据,应用线性倾向估算法、累积距平及Mann—Kendall法对排放情景特别报告（SRES）中A2和B2情景下黑龙江省2010--2050年的平均气温、平均最高最低气温、降水量的变化趋势和突变进行了分析。结果表明：相对于基准气候（1961--1990年）,未来41a平均气温表现出明显的上升趋势,A2、B2情景下年均气温分别升高1．63℃和1．94℃,突变分别发生在2031年和2033年;相对于基准气候,A2、B2情景下未来41a降水量分别增加5．3％和1．1％,降水量变化趋势不同,A2情景下为4．03mm／10a,B2情景下为5．94mm／10a,但趋势均不显著,且没有突变发生。总体上,黑龙江省未来41a的气候为向暖湿变化的趋势。