IPCC确定的几种未来大气CO_2浓度水平对人为CO_2排放的限制

用三维海洋碳循环模式和一个简单的陆地生物圈模式计算了ＩＰＣＣ（政府间气候变化委员会）未来大气ＣＯ２情景中海洋和生物圈的吸收，并结合上地变化的资料得出燃料的排放值。结果表明：尽管在所有的构想下，为了使大气中ＣＯ２浓度达到稳定必须减少排放，但对应不同的ＩＰＣＣ未来大气ＣＯ２情景，对人为ＣＯ２排放的限制是很不相同的。     

海洋对人为CO2吸收的三维模式研究

文中用包含海洋化学过程和一个简单生物过程的三维碳循环模式模拟了海洋对大气CO2的吸收,并分析了碳吸收的纬度分布。模拟工业革命以来海洋对大气CO2的吸收表明:海洋碳吸收再加上大气CO2的增加只占由化石燃料燃烧、森林砍伐和土地利用的变化而释放到大气中的CO2的2/3。1980～1989年期间海洋年平均吸收2.05GtC。海洋人为CO2的吸收有明显的纬度特征。模式计算的海洋CO2的吸收在总量与纬度分布上与观测结果比较相符。     

CO2大气透过率的统计算法

红外CO2吸收带大气透过率算法的改进,是将物理反演法用于业务反演系统所必须突破的最大障碍之一,本文基于McMillin和Fleming的工作而进行的回归变量调整和谱通道宽度的非确定性修正两个算法试验,结果表明:利用前两个算法计算的透过率精度明显地优于后者。     

大气CO2浓度升高和秸秆还田对稻麦轮作农田N2O排放的影响

随着大气CO2浓度的逐渐升高,CO2的施肥效应很可能对陆地生态系统的N2O地气交换过程产生一定的影响。在江苏北部的中国稻麦轮作FACE (Free-Air Carbon Dioxide Enrichment) 实验平台上,采用静态箱暗箱-色谱法,研究了一个稻麦轮作周期（2005年6月中旬至2006年6月中旬）3种小麦秸秆还田水平处理(全还田、半还田和不还田)和CO2浓度升高200 μmol·mol-1对稻麦轮作农田N2O排放的影响。结果表明,就当地传统农田管理方式下的砂性土壤稻麦轮作农田N2O排放而言,所采用的观测方法未能检测到显著的秸秆还田效应和大气CO2浓度升高效应。     

全球大气CO2浓度变化特点简析

研究表明，全球CO2浓度变化有二大特点，一是北半球具有明显的季节变化，而南半球由于各纬度上的浓度变化很小，没有明显的季节变化。二是两个半球又有一个相同的特点，那就是都有较大的逐年增高的趋势，各地的平均年增长率在1．4至1．7ppmv/a之间。南北两半球相比，北半球的年平均浓度要高出4ppmv，年平均增长率也要略高一些。研究表明，大气CO2浓度的变化还具有10年左右的周期，而且与厄尔尼诺年的关系比较密切。     

景德镇地区大气CO2浓度变化特征

利用景德镇温室气体监测站CO_2观测数据,分析了景德镇地区2017年12月—2018年11月大气CO_2浓度变化特征,同时对其浓度进行了筛分,以剔除污染数据,使其更具区域代表性。研究表明:景德镇地区大气CO_2浓度昼降夜升,早上最高,傍晚最低;春季最高,秋季最低;春、夏季NNE、NE、ENE风向,秋季NE、ENE风向以及冬季W、WSW、SW、SSW、S风向上CO_2浓度较高。同时,春、夏和秋季大气CO_2浓度大致随风速的增加而不断降低,冬季风速对大气CO_2浓度无明显影响。筛分后数据显示景德镇地区年均大气CO_2浓度为422.1×10~(-6),浓度日均值年振幅73.96×10~(-6),夏半年CO_2浓度低于冬半年。     

大气CO2标准气浓度标定及采样瓶CO2浓度分析系统

对美国NOAA／CMDL开发的用于我国大气本底监测的非色散红外CO2瓶分析和标准气标定系统做了测试与讨论,并对在青海瓦里关、浙江临安、黑龙江龙凤山和北京上甸子所采集到的实验性空气样品中的CO2浓度进行了测量,与瓦里关在线连续测量结果进行了对比,结果均表明该系统具有较高的灵敏度、精确度和较好的稳定性,具备了从进样到数据处理等较为完整的自动化功能,具有简便易行、准确可靠等特点,可用于大气CO2标准气体的标定及采样瓶分析。测量和对比结果也表明,样瓶采样和分析系统可在一定程度上替代现场连续测量系统,在不同的地点进行采样并进行集中分析也是一种较为经济、实用的方法。     

大气长波辐射计算中的温度订正和CO2浓度效应

本文对长波辐射平均面透射率的计算方法和温度效应作了一系列试验。试验表明,在计算中可以采用制表和插值节省计算时间,并保证计算精度。温度效应较明显,在计算大气长波辐射变温率时,应予以考虑。最后还对CO_2浓度变化所引起的变温效应进行了计算,得出了一些有意义的结果。     

利用红外辐射光谱反演大气CO2浓度的理论研究

依据最新的大气分子光谱数据集（HITRAN 2004）,利用逐线积分辐射传输模式,模拟计算了大气顶射出红外辐射光谱及其对大气CO2浓度变化的灵敏度,发现：大气CO24．3μm吸收带,特别是2241-2249cm^-1、2250-2258cm^-1、2259-2267cm^-1和2382—2390cm^-1波段射出的红外辐射,随CO2浓度的增加而显著降低,且很少受其他大气成分变化干扰,因此特别适于用来遥感探测大气CO2浓度的变化。根据最优非线性反演方法,反演获得了0-15km的大气CO2廓线,结果表明,利用上述4个通道的红外辐射值,可精确反演出自由对流层的CO2浓度变化。     

利用红外辐射光谱反演大气CO2浓度的理论研究

依据最新的大气分子光谱数据集(HITRAN 2004),利用逐线积分辐射传输模式,模拟计算了大气顶射出红外辐射光谱及其对大气CO2浓度变化的灵敏度,发现:大气CO2 4.3 μm吸收带,特别是2 2412 249 cm-1、2 2502 258 cm-1、2 2592 267 cm-1和2 3822 390 cm-1波段射出的红外辐射,随CO2浓度的增加而显著降低,且很少受其他大气成分变化干扰,因此特别适于用来遥感探测大气CO2浓度的变化.根据最优非线性反演方法,反演获得了015 km的大气CO2廓线,结果表明,利用上述4个通道的红外辐射值,可精确反演出自由对流层的CO2浓度变化.     

两种气候变化情景下中国未来的粮食供给

全球温室气体排放导致的全球温度的上升一直是国际社会关注的重点问题之一。利用IPCC（政府间气候变化专门委员会）SRES（排放情景特别报告）的A2（中-高）和B2（中-低）温室气体排放情景,结合区域气候模式PRECIS和CERES作物模型模拟和分析了未来不同的温室气体排放情景下,中国未来2020年、2050年和2080年各个时段粮食的供需情景,并结合未来社会经济的发展分析了气候变化对未来粮食供求的影响,探讨了不同的气候变化程度对未来中国粮食供应的影响。结果表明：如果不考虑CO2的肥效作用,未来我国三种主要粮食作物（小麦、水稻和玉米）均以减产为主,灌溉可以部分地减少减产幅度,如果单考虑CO2的肥效作用,三种作物的产量变化以增产为主。若保持959／6的粮食自给率,人口按照SRESA2和B2情景增长,到2030年的技术进步可使粮食年单产递增0．79／6以上,维持目前的种植比例和种植面积,B2情景下,气候变化对我国的粮食安全问题将不会构成威胁,而A2情景下,气候变化将会对我国可持续发展的粮食安全造成威胁。     

Anthropogenic Direct Radiative Forcing of Tropospheric Ozone and Aerosols from 1850 to 2000 Estimated with IPCC AR5 Emissions Inventories

This study estimates direct radiative forcing by tropospheric ozone and all aerosols between the years 1850 and 2000, using the new IPCC AR5 （the Intergovernmental Panel on Climate Change Fifth Assessment Report） emissions inventories and a fully coupled chemistry-aerosol general circulation model. As compared to the previous Global Emissions Inventory Activity （GEIA） data, that have been commonly used for forcing estimates since 1990, the IPCC AR5 emissions inventories report lower anthropogenic emissions of organic carbon and black carbon aerosols and higher sulfur and NOx emissions. The simulated global and annual mean burdens of sulfate, nitrate, black carbon （BC）, primary organic aerosol （POA）, secondary organic aerosol （SOA）, and ozone were 0.79, 0.35, 0.05, 0.49, 0.34, and 269 Tg, respectively, in the year 1850, and 1.90, 0.90, 0.11, 0.71, 0.32, and 377 Tg, respectively, in the year 2000. The estimated annual mean top of the atmosphere （TOA） direct radiative forcing of all anthropogenic aerosols based on the AR5 emissions inventories is -0.60 W m^-2 on a global mean basis from 1850 to 2000. However, this is -2.40 W m-2 when forcing values are averaged over eastern China （18-45°N and 95-125°E）. The value for tropospheric ozone is 0.17 W m^-1 on a global mean basis and 0.24 W m^-2 over eastern China. Forcing values indicate that the climatic effect of aerosols over eastern China is much more significant than the globally averaged effect.     

IPCC情景专家会议在奥地利拉森堡召开

<正>2015年5月18—20日,IPCC情景(Scenarios)专家会议在奥地利拉森堡(Laxenburg)的国际应用系统分析研究所(IIASA)召开。IPCC AR5执行主席、3个工作组的联合主席和有关专家共100多人与会,其中9名中国专家参加了这次会议。早在2007年,IPCC专家会议就确定了4种典型浓度路径(RCPs),并将其作为综合气候变化减缓、适应及其相关影响的情景过程。到目前为止,RCPs     

Uncertainty of Climate Response to Natural and Anthropogenic Forcings Due to Different Land Use Scenarios

The A.M.Obukhov Institute of Atmospheric Physics,Russian Academy of Sciences (IAP RAS) climate model (CM) of intermediate complexity is extended by a spatially explicit terrestrial carbon cycle module.Numerical experiments with the IAP RAS CM are performed forced by the reconstructions of anthropogenic and natural forcings for the 16th to the 20th centuries and by combined SRES (Special Report on Emission Scenarios) A2-LUH (Land Use Harmonization) anthropogenic scenarios for the 21st century.Hereby,the impact of uncertainty in land-use scenarios on results of simulations with a coupled climate-carbon cycle model is tested.The simulations of the model realistically reproduced historical changes in carbon cycle characteristics.In the IAP RAS CM,climate warming reproduced in the 20th and 21st centuries enhanced terrestrial net primary production but terrestrial carbon uptake was suppressed due to an overcompensating increase in soil respiration.Around year 2100,the simulations the model forced by different land use scenarios diverged markedly,by about 70 Pg (C) in terms of biomass and soil carbon stock but they differed only by about 10 ppmv in terms of atmospheric carbon dioxide content.     

关税变化对中国贸易碳排放的影响研究北大核心CSCD

为了适应气候变化,中国作为世界上产生碳排放最多的国家,正在从多方面制定减少碳排放的计划,并提出了2060年实现碳中和的目标。随着贸易全球化,全球其他国家消费的排放越来越多地在中国生产。国家间的贸易条件受政策影响很大,关税的高低会导致商品的贸易出现变化,进而导致进出口商品包含排放的变化。本文结合中美两国的贸易冲突,对中美两国加征关税后的贸易变化进行模拟,结合全球贸易分析模型的结果与投入产出分析法,定量地研究了关税变动后中国进出口隐含排放的变化。研究发现,在中美加征关税后,中美两国的贸易量大幅减少,并导致两国贸易涉及的排放变少,而中国向世界出口的排放反而有所增加。另外,由于进口市场被冲击,中国从全世界进口的排放明显变少,进而导致中国净出口的碳排放在加征关税后变多,且集中于能源密集型产业。从结果看,中国在贸易受限的情况下依旧向世界出口了大量排放,通过贸易合作来促进新能源产业的进步或许可以更好地解决减排需求。     

对IPCC第五次评估报告关于人为和自然辐射强迫的解读

<正>人为辐射强迫是气候变化的驱动力之一,因此,对人为和自然辐射强迫的评估~([1])是IPCC第五次评估报告(AR5)第一工作组科学部分的重要内容。AR5在指出了IPCC第四次评估报告(AR4)及其之前所用的辐射强迫概念的优点和局限性后,为了涵盖影响云的快速过程,给出了新的辐射强迫——有效辐射强迫的概念,并与之前使用的瞬时辐射强迫和平流层调整的辐射强迫进行了比较。此外,为了定量比较各种排放对气候的影响,AR5首次定义并使用了基于排放的辐射强迫慨念,并对衡量温室气体排放的两个概念,即全球增温潜势(GWP)和全球温变潜势(GTP)进行了全面的评价。AR5有关人为和自然辐射强迫的结论是,人类活动导致的混合温室气体(WMGHGs)增加已经大幅度地加强了温室效应,其导致的强迫将继续增加。气溶胶部分地抵消了WMGHGs的强迫,是气候     

Projections of the East Asian Winter Monsoon under the IPCC AR5 Scenarios Using a Coupled Model: IAP-FGOALS

Responses of the East Asian winter monsoon(EAWM) in future projections were studied based on two core future projections of CMIP5 in coordinated experiments with the IAP-coupled model FGOALS2-s.The projected changes of EAWM in climatology,seasonality,and interannual variability are reported here;the projections indicated strong warming in winter season.Warming increased with latitude,ranging from 1 C to 3 C in the Representative Concentration Pathways simulation RCP4.5 projection(an experiment that results in additional radiative forcing of ～4.5 W m 2 in 2100) and from 4 C to 9 C in the RCP8.5 projection(an experiment that results in additional radiative forcing of ～8.5 W m 2 in 2100).The northerly wind along the East Asian coastal region became stronger in both scenarios,indicating a stronger EAWM.Accordingly,interannual variability(described by the standard deviation of temperature) increased around the South China Sea and lower latitudes and decreased over eastern China,especially in North China.The two EAWM basic modes,defined by the temperature EOF analysis over East Asia,were associated with the Arctic Oscillation(AO) and stratospheric polar vortex.The future projections revealed more total variance attributable to the secondary mode,suggesting additional influences from the stratosphere.The correlation between AO and the leading mode decreased,while the correlation between AO and the secondary mode increased,implying increased complexity regarding the predictability of EAWM interannual variations in future projections.     

关于我国碳排放问题的若干对策与建议

 未来我国参与气候谈判以及制定减排策略应基于对以下几个问题的科学判断,即我国碳排放的现状和未来发展趋势如何,我国限排增汇的潜力到底有多大,可行的减排措施有哪些,实施不同的减排政策对我国社会经济发展的影响程度如何。通过对中国科学院近期的一些研究成果进行综合分析,试图回答上述问题,并给出部分观点和结论,作为决策参考的基础。