Agreement,significance, and understandings of historical responsibility in climate change negotiations

For over 20 years, Parties to the UN Framework Convention on Climate Change have struggled with the normative significance of history for the differentiation of responsibilities. Negotiations on ‘historical responsibility’ have been marked by considerable conflict between developed and developing countries. However, in 2010, the Parties acknowledged the concept in a consensus decision. This article analyses UN Climate Change Conference delegates' agreement with the decision, whether it reconciled conflict between interpretations of historical responsibility, and the significance that delegates ascribe to the decision for future agreements. The decision has not eliminated conflict between different interpretations. Delegates who understand historical responsibility as linking countries' historical contributions to climate change to their responsibilities to act agree more with the decision and foresee it having a stronger influence on future agreements than do those viewing the concept in more conceptual terms. The decision marks the start of negotiations concerning how rather than whether historical responsibility should guide operative text. This article demonstrates that (1) the divergent interpretations pose clear challenges for a necessary but demanding agreement on operationalization, and (2) focusing on an ambiguous version of proportionality between contribution to change and responsibility can become a first step for convergence between divergent positions.     

鄂尔多斯高原地区明清时期气象灾害特征研究

气象灾害的发生往往具有一定的气候变化背景,对历史时期的气象灾害的研究是研究当时气候变化的一种途径。通过对鄂尔多斯高原地区文献资料的搜集整理,运用统计分析和小波变换,分析了该地区明清时期干旱、风沙、霜雪、冰雹、洪水等气象灾害的频次和周期特征,探讨了当时的气候特征。结果表明,鄂尔多斯高原地区明清时期旱灾发生频次最高;各类气象灾害都有随时间而增多的趋向。15世纪后期至16世纪初期、17世纪中期至18世纪中期、20世纪初期是各种气象灾害的多发阶段。各类灾害短周期一般为3～9年,中周期一般为17～21年,长周期一般为28～42年。鄂尔多斯高原地区明清时期的气候分为两个阶段:1368—1659年为暖湿期,1660—1911年为冷干期,以冷干为主,并经历了以下次一级的气候波动:暖湿→暖干→暖湿→冷干→冷湿→冷干。在气象灾害群发期,伴随着环境的恶化。     

青藏高原地表非绝热加热模态及其与中国北方环流异常的联系

利用青藏高原非均匀下垫面热力输送系数及地表有效辐射的EOF分析结果,计算了2000年以来的高原地表非绝热加热资料,并将1958—2013年地表非绝热加热资料进行重建得到高原地表非绝热加热指数,以表征高原不同气候分区的地表热力状况。根据EOF分析结果将高原分为4个气候区,并从波能传播的角度分析其对中国北方环流异常的影响。结果表明,高原地表非绝热加热指数在西部边缘(气候Ⅰ区),除了冬季为微弱下降趋势以外,其他季节都为微弱的上升趋势;在高原中西部腹地(气候Ⅱ区),四季均为下降趋势;在高原东北部(气候Ⅲ区),除了冬季表现为微弱的下降趋势外,其他季节均为微弱的上升趋势;而在高原东南部(气候Ⅳ区),四季均表现为下降趋势。高原西部边缘地表非绝热加热异常增强时,高原200 h Pa上空为波能辐散区,并向东传播,初夏在北方辐合加强,有利于降水,干旱减弱;盛夏在北方地区处于辐散区,加剧干旱。在高原东北部地表非绝热加热异常增强时,该区200 h Pa上空为波能辐散区,并向东传播,无论是在初夏还是盛夏,除了东北地区北部,北方其他地区辐合加强,有助于干旱减弱。     

青藏高原北部荒漠化加剧的气候因素分析

青藏高原的荒漠化近年来显著加剧.通过空间自相关分析方法,对近50年来高原北部有代表性的5处荒漠化地区的降水、风速等气候因子在年内的时间分配格局及变化趋势进行了研究,并结合当地影响荒漠化的人为因素,与实地监测得到的荒漠化现状和动态指标进行了关联度分析.结果表明采用空间自相关分析等方法研究气象要素的时空分布特征能合理地揭示气候变化与荒漠化加剧等生态问题之间的因果关系.高原荒漠化加剧是一个受到气候因子、人为因子以及下垫面状况等多种因素综合影响的极为复杂的过程,气候因子是主导因子.在气候因素中一年内降水时间上分配不均衡趋势的增强对高原北部荒漠化加剧起到了关键作用.     

陕北黄土高原近42年气候变化分析

利用1961~2002年陕北黄土高原16个气象站的气温、降水量、相对湿度和风速等资料,对陕北黄土高原近42年的气候变化作了较全面的分析。结果表明:近42年来陕北黄土高原地区降水量的变化是在波动中呈减少趋势(每10年-25.31mm),降水量的减少主要是秋季降水变化所引起;气温呈上升趋势(每10年0.26℃),各季中以冬季增温最显著;该区20世纪80年代为相对冷湿期,90年代以后向暖干发展。     

The relative role of climatic and human factors in desertification in semiarid China

Many previous studies have attributed desertification in semiarid China over the past 50 years to over-grazing, over-reclamation, land misuse, and population pressures. The present study, which covers the period from the 1950s to the early 2000s, includes an analysis of proxies for human activity, such as the area of arable land, number of livestock, and population size, and of variations in climatic indices, such as precipitation, evaporation, temperature, frequency of sand-driving winds, and drift potential, to evaluate the key contributors to desertification or rehabilitation in this region. We demonstrate that although human activities and anthropogenic pressures have both promoted desertification, two climatic indices (drift potential and the frequency of sand-driving winds) had a much stronger effect than has been appreciated in previous research. The impact of human activity on environmental change may thus have been overestimated in previous studies.     

中国北方年沙尘暴日数的气候特征及对春季高原地面感热的响应

选用中国185个常规气象观测站,从建站～2000年历年沙尘暴日数资料,分析了近50年来中国北方沙尘暴的气候特征及其对青藏高原地面感热异常的响应。结果表明：虽然单个沙尘暴过程具有一定的区域特征,但年沙尘暴日数具有较好的空间一致性,在空间上有5个自然尘源区,即河西走廊、南疆盆地南缘、阿拉善高原、鄂尔多斯高原和浑善达克沙地等沙尘暴高发区。比较近50年来中国沙尘暴日数的年代际变化,总体趋势在减少,20世纪90年代是近5个年代中最少的。但20世纪末至21世纪初,中国沙尘暴日数有明显的回升趋势。进一步研究表明,中国沙尘暴与春季青藏高原地面感热关系密切,当春季青藏高原地面感热呈EOF1模态时,当年中国北方沙尘暴日数明显较常年偏多。     

西安市冬季冷暖的历史演变对采暖的影响

根据国家采暖规范结合西安采暖的实际,对西安多年的逐日气象资料进行相关统计,分析了冷暖冬季的历史变化趋势。结果表明:冬季最低气温负积温的历年变化可较好地表示冬季冷暖的演变。并有冬季越来越暖,采暖期越来越短的趋势。说明气候变得对冬季采暖有利,在暖冬采暖可节约燃料,减少污染     

黄土高原山洪风险评估方法探讨——以屈产河流域为例北大核心CSCD

屈产河流域位于黄土高原东部,流域内植被稀疏,土层厚而松,降水少且集中,遇暴雨天气容易发生泥石流、山洪等灾害。本文基于2020年8月5~6日罕见强降水的实地灾情调查结果,对FloodArea模型在屈产河流域的淹没水深和风险评估结果进行检验。结果表明:屈产河流域地势低洼的河道附近及干沟地区山洪风险较大;此次强降水过程屈产河流域最大淹没深度2.8 m,受洪灾影响人口为5475人,受影响GDP为3615×10^(4)元,耕地和居民地受灾面积分别为20.7 km^(2)和0.7 km^(2)。模拟最大淹没深度、受影响GDP和受灾面积与实际调查情况基本一致,但受影响人口低于实际调查结果,该结果表明FloodArea模型在屈产河流域具有较好的洪水淹没模拟效果,可用于暴雨洪涝灾害风险评估与预警业务。     

藏北高原土壤热传导率参数化方案的优化和检验

利用中国科学院大气物理研究所发展的冻土模式FSM中原始和优化的土壤热传导率参数化方案分别对青藏高原中部NewD66观测点土壤温度进行了模拟.结果表明,该模式中原始的土壤热传导率参数化方案高估了实际的土壤热传导率,因而导致模拟的土壤温度偏高.优化的参数化方案较原始参数化方案更能真实地模拟出土壤温度的变化,尤其对深层土壤温度的模拟效果更加显著.这些表明应用优化参数化方案的FSM模式对土壤温度模拟的准确性比原模式有所提高.     

榆林市长城沿线风能资源分析

利用榆林市长城沿线（定边、靖边、横山、榆林、神木5县）3种观测站的测风资料,计算榆林市长城沿线的平均风功率密度、有效小时数、年平均风功率密度、风能总储量,评价风能资源分布特征。分析结果表明：榆林市长城沿线区域介于风能资源较丰富区和风能资源一般区之间。风能资源总储量2750．5万kW。按地域分布,位于榆林长城沿线西部的定边、靖边两县风能资源较为丰富,风能参数大值区主要分布在风沙草滩区与南部丘陵沟壑区的过渡区域。     

近50年来鄂尔多斯地面太阳辐射的变化及与相关气象要素的联系

根据部分气象台站1961-2006年期间的观测资料, 分析了鄂尔多斯高原地面太阳辐射的年变化和年际变化特征, 也联系该地区云量、 降雨日数、 能见度、 沙尘暴日数和相对湿度等相关气象要素的资料的变化, 分析了该地区太阳辐射变化的可能原因以及这些变化对该地区太阳能资源利用的影响。结果表明： 鄂尔多斯高原地面太阳辐射的年变化与该地区天文辐射的变化基本一致, 夏季的云量对太阳辐射的削弱作用最强, 春季的沙尘气溶胶和较多的中高云量使该地区散射辐射的比例明显增加, 而直接辐射的比例明显减少; 近46年鄂尔多斯高原的地面太阳辐射量和直射比均呈总体减少的趋势, 但在1992年以后略微增加\.因太阳辐射变化的原因十分复杂, 进一步更深入的研究是需要的。     

青藏高原地形对5、6月北半球环流影响数值模拟

利用NCAR CAM3.1模式进行了有无青藏高原地形的试验,通过两组试验结果的比较,研究了青藏高原地形对5、6月北半球500 hPa环流的影响。结论如下:春末夏初在北半球存在类似Rossby波列状的距平中心,5月波列产生于高原北侧的蒙古附近,途经鄂霍次克海、阿留申地区,到达北美西海岸;6月,由于西风急流北移、减弱及高原上空的非绝热加大,波列的产生地移至高原西北侧的巴尔喀什湖附近,强度减弱,造成该波下游的鄂霍次克海、勘察加半岛、阿拉斯加海域的强度相应减弱。另外,5月在鄂霍次克海和日本以东洋面附近的异常中心类似于负位相的OKJ波列,可以视为对正位相OKJ波列东段形成抑制作用;6月由于鄂霍次克海附近的负异常强度很弱,对OKJ波列东段的抑制作用很弱。     

Temperature variations and rice yields in China: historical contributions and future trends

Temperature is the principal factor that determines rice growth, development and ultimately grain yield. In this study, normal growing-degree-days (NGDD) and killing growing-degree-days (KGDD) were used to capture the different effects of normal and extreme temperatures on rice yields, respectively. Based on these indexes, we assessed the contributions of temperature variations to county-level rice yields across China during the historical period (1980–2008), and estimated the potential exposure of rice to extreme temperature stress in the near future (2021–2050). The results showed that historical temperature variations had measurable impacts on rice yields with a distinct spatial pattern: for different regions, such variations had contributed much to the increased rice yields in Northeast China (Region I) (0.59 % yield year^?1) and some portions of the Yunnan-Guizhou Plateau (Region II) (0.34 % yield year^?1), but seriously hindered the improvements of rice yields in the Sichuan Basin (SB) (?0.29 % yield year^?1) and the southern cultivation areas (Region IV) (?0.17 % yield year^?1); for the entire country, half of the contributions were positive and the other half were negative, resulting in a balance pattern with an average of 0.01 % yield year^?1. Under the RCP8.5 scenario, climate warming during 2021–2050 would substantially reduce cold stress but increase heat stress in the rice planting areas across China. For the future period, Region I, II and eastern China would be continually exposed to more severe cold stress than the other regions; Region III (including SB and the mid-lower reaches of Yangtze River (MLRYR)) would be the hot spot of heat stress.     

Climate changes and its impact on tundra ecosystem in Qinghai-Tibet Plateau,China

Alpine ecosystems in permafrost region are extremely sensitive to climate change. The headwater regions of Yangtze River and Yellow River of the Qinghai-Tibet plateau permafrost area were selected. Spatial-temporal shifts in the extent and distribution of tundra ecosystems were investigated for the period 1967–2000 by landscape ecological method and aerial photographs for 1967, and satellite remote sensing data (the Landsat’s TM) for 1986 and 2000. The relationships were analyzed between climate change and the distribution area variation of tundra ecosystems and between the permafrost change and tundra ecosystems. The responding model of tundra ecosystem to the combined effects of climate and permafrost changes was established by using statistic regression method, and the contribution of climate changes and permafrost variation to the degradation of tundra ecosystems was estimated. The regional climate exhibited a tendency towards significant warming and desiccation with the air temperature increased by 0.4–0.67°C/10a and relative stable precipitation over the last 45 years. Owing to the climate continuous warming, the intensity of surface heat source (HI) increased at the average of 0.45 W/m² per year, the difference of surface soil temperature and air temperature (DT) increased at the range of 4.1°C–4.5°C, and the 20-cm depth soil temperature within the active layer increased at the range of 1.1°C–1.4°C. The alpine meadow and alpine swamp meadow were more sensitive to permafrost changes than alpine steppe. The area of alpine swamp meadow decreased by 13.6–28.9%, while the alpine meadow area decreased by 13.5–21.3% from 1967 to 2000. The contributions of climate change to the degradation of the alpine meadow and alpine swamp was 58–68% and 59–65% between 1967 and 2000. The synergic effects of climate change and permafrost variation were the major drivers for the observed degradation in tundra ecosystems of the Qinghai-Tibet plateau.     

中国北方地区降水变化的分区研究

利用1958-2009年中国北方243个测站逐月降水资料,采用聚类分析和旋转经验正交展开方法,从年变化和年际变化的尺度,对中国北方降水进行了分区研究。按照降水年变化的相似性,将北方分成了7个区。除了个别测站年降水有两个峰值期,北方大部分地区的降水年变化特征都比较相似,降水主要集中在夏季。按照降水年际变化的相似性,对北方地区进行了四级分区,一级分区分成2个区,二级分区分为4个区,三级分区分为9个区,四级分区分为12个区。近52年来,北方中东部区年降水量呈下降趋势,而西部区呈上升趋势。降水年际变化的分区格局在20世纪80年代发生转折,在60、70年代,北方降水主要呈三区格局,东部与西部降水的年际变化比较相似,与中部差异大;进入80年代之后,呈两区格局,东西差异显著。     

藏北高原地表能量和边界层结构的数值模拟

利用耦合了NCAR LSM陆面过程的中尺度模式MM5V3.7和2002年8月CAMP/Tibet加强期的观测资料,对藏北高原地区地气交换过程进行了48 h模拟研究。模式较好地模拟了该地区的山谷风环流;并将模拟的地表通量在中尺度区域上与NCEP/NCAR全球大气再分析格点资料(NNRP)获得的结果进行了比较,同时也与单站的实测值进行了比较,结果显示:模拟的地表通量与NNRP得到的结果比较吻合,同时可以得到雨季时藏北、藏东地区潜热通量大于感热通量,而高原西部感热通量大于潜热通量,这与观测试验分析结果一致;与单站试验结果比较,模拟的感热通量与实测值一致,潜热通量的模拟值和实测值有一定差别。模拟的边界层位温廓线与实测值比较,模式模拟的对流混合层和夜间残留层都与实测结果吻合,但模拟的混合层高度较实测值高。由此来看,中尺度模式MM5V3.7能够较好地模拟藏北高原的地表能量和边界层结构特征,但还需要进一步完善陆面过程和物理过程参数化方案。     

高原低涡与西南涡结伴而行的不同活动形式个例的环境场和位涡分析

本文利用NCEP/NCAR-FNL再分析资料、历史天气图、青藏高原低涡切变线年鉴,通过分析1998~2015年持续高原涡影响西南涡结伴而行（简称两涡伴行）过程的活动形式,并对不同活动形式的个例进行了环境场与位涡分析,得出了不同活动形式两涡伴行的环境场特征,揭示了冷空气活动、200 hPa急流对不同活动形式的两涡伴行的影响原因。结果表明:（1）两涡伴行有三种活动形式,它们是高原涡诱发西南涡、高原涡与西南涡耦合以及同一天气系统下两涡,其中以高原涡诱发西南涡的活动形式占多数。（2）两涡伴行的500 hPa环境场主要是40°N以北东亚环流经向度不强,纬向气流主导,受500 hPa低槽、冷空气活动的影响;200 hPa环境场主要与200 hPa急流的强度、距急流核距离、在急流两侧的位置密切相关;不同活动形式的西南涡上空200 hPa、500 hPa环境场特征是有差别的。（3）受500 hPa低槽、冷空气影响的两涡伴行中的西南涡的生成是通过500 hPa高位涡空气伸入西南涡上空,造成西南涡上空斜压不稳定所至;在西南涡上空500 hPa斜压不稳定增强且具有较强的斜压不稳定时西南涡加强;200 hPa西南风急流影响高原涡诱发或耦合、加强西南涡是分别在高空高位涡下传影响到高原涡与西南涡上空、西南涡的情况下实现的,同一天气系统下,高空高位涡下传只影响高原涡,而未影响西南涡。     

陕北黄土高原中部生态修复对局地气候的影响

利用陕北黄土高原2000—2019年MODIS产品的MOD13Q1数据，定边、安塞、志丹、子长、延安气象站1990—2019年月（年）平均气温及最高（最低）气温、降雨量、降雨日数等资料，通过差值（比值）、相关系数、线性回归等方法，对陕北黄土高原生态修复显著区（志丹、安塞、子长、延安）和非显著区（定边）在生态修复前（1990—1999年）和生态修复中（2000—2019年）的气象要素变化进行了对比分析。结果表明：（1）生态修复中显著区、非显著区的归一化植被指数随年份以0.123、0.081/10 a增加，显著区的气温上升速率为非显著区的1.5倍；显著区和非显著区年平均气温分别以0.164、0.467 ℃/10 a速率上升，平均降雨量分别以39.95、25.56 mm/10 a的速率增加，显著区较非显著区升温明显缓慢，但平均降雨量的增加速率明显大于非显著区。（2）生态的显著性修复在2012年之后对年平均气温上升的抑制作用凸显，显著区和非显著区年平均气温差值出现突变发生在2013年，此年为生态修复对年平均气温影响的关键时间点；生态修复显著区在植被生长季（4—9月）对年平均气温上升的抑制较为明显，7月最为明显，显著区较非显著区年平均气温降低了1.05 ℃；对最高气温的抑制出现在7—8月，对最低气温的抑制出现在5—6月。（3）生态修复中（2013—2019年）显著区的降雨日数较修复前明显偏少近6 d，其减少主要是小雨日数的减少，中雨以上的降雨日数均随着生态修复的开展呈增加趋势；显著区植被生长季降雨量增加最为明显，降雨量的增加主要表现为中雨以上降雨日数的增加；1—7月随着植被覆盖度不断增加，显著区与非显著区不同等级降雨日数差值逐渐增大，7月达到最大，8—12月，随着植被覆盖度不断降低，降雨日数的差值又逐渐减小。