国外关于年代际气候变率的研究

文中指出在气候变率与可预报性研究计划中,列出年代际气候变率及可预报性研究子计划充分显示出这个问题的重要性,回顾并总结了近年来年代际气候变率的研究成果,特别对全球气候变暖、海气相互作用、温盐环流、自然气候变率和ＥＮＳＯ的年代际变率的研究几个重点问题进行了讨论,最后对年代际气候变率研究今后的发展方向提出了看法。     

全球变暖对台风活动影响的研究进展

全球变暖是当前热点问题之一,各大洋区时有发生的超乎寻常的台风活动也广为关注.全球范围内的台风活动特征是否悄然发生了变化?这种变化与全球变暖是否存在关联?这些问题已成为国际台风界的重点研究内容之一,近年来取得了许多进展.文中从全球台风活动特征变化事实的观测研究,成因分析、数值模拟与预测等方面对此进行了概述.综合各方观点,得到主要共识如下:单个台风的异常活动不宜直接归因于气候变化;全球台风频数的年际变化趋势并不明显;沿海地区人口增长和基础设施增加是近期台风对社会影响加重的主要原因;自1970年以来,一些海区的超强台风比例明显增大,比目前数值模式的模拟结果要大许多;如果全球气候持续变暖,台风的最大风速和降水很可能会继续增加;尽管在台风记录中同时有支持和不支持人类活动(全球变暖的影响)信号存在的证据,但在这一点上还不能给出一致的肯定结论.另外,由于台风和相关气候资料存在均一性方面问题,气候数值模式对台风气候特征描述也存在缺陷,这两类问题的存在使得在目前阶段确切阐明全球变暖和台风活动的关系仍有极大的不确定性.     

不同热盐环流平均强度下北大西洋气候响应的差异

基于美国大气研究中心的CCSM3（Community Climate System Model version3）模式,对淡水扰动试验中不同热盐环流（thermohline circulation,THC）平均强度下,北大西洋气候响应的差异进行研究。结果表明：1）在不同平均强度下,北大西洋海洋、大气要素的气候态差异显著。相对于高平均强度,在低平均强度下,北大西洋地区海表温度（sea surface temperature,SST）、海表盐度（sea surface salinity,SSS）、海表密度（sea surface density,SSD）、表面气温（surface air temperature）异常减弱,最大负异常位于GIN（Greenland sea--Iceland sea--Norwegiansea）海域;海平面气压（sealev—elpressure,SLP）异常升高,相应于北大西洋海域降温,表现为异常冷性高压的响应特征;海冰分布区域向南扩大;北大西洋西部热带海域降水减少,导致热带辐合带（intertropical convergence zone,ITCZ）南移。2）在不同THC平均强度下,SST、SSS和SSD年际异常最显著的区域不同;在高平均强度下,最显著区域位于GIN海域,而在低平均强度下则位于拉布拉多海海域。3）在高平均强度下,北大西洋SST主导变率模态的变率极大区域位于GIN海,而在低平均强度下该极大区域不存在;北大西洋SLP的主导变率模态表现为类NAO型,但在高平均强度下,类NAO型表现得更明显。     

全球变暖对高原东北侧干旱气候影响的若干事实

应用西北地区８个代表站（１９７９￣１９８３年和１９８７￣１９９１年０１０年历年逐月５００、７００、８５０ｈＰａ的探空资料,分析了便于变暖对高原东北侧干旱气候的影响。结果指出：变暖使该区域夏季风减弱,８月偏南风分量减少,偏北风分量加强;并存在夏季变干的趋势。     

近44 a中国冬夏气温变率及其对区域变暖性的影响

利用近44a中国85个测站冬夏季逐日平均、最高和最低气温序列,研究冬夏季温度季节变率及其时空演变特征,探讨其对区域变暖稳定性的影响。结果表明：冬季,除高原、西南、东北以外的中国大部分地区,温度的季节变率存在显著下降趋势,是近期变暖的稳定区,其中变暖最为稳定、显著的区域是西北、华北地区,东北北部虽变暖幅度很大,但稳定性最差;夏季,长江中下游及其江南地区温度变率存在显著上升趋势,20世纪70年代后年际变幅明显增大,表明该地区80年代降温的稳定性差。     

全球变暖加剧对极端气候概率影响的初步探讨

依据实际资料,探讨了全球平均温度场演变序列的变率及其概率分布的变化规律,结果表明,仅仅随着平均温度的增加,其相应的时空概率分布变化已相当显著,何况在某些局部地区,其方差或其形状参数也有变动,因而形成极端气候事件频率增大的现象。     

全球气候变暖对长江三角洲极端高温事件概率的影响

研究了全球气候变暖对长江三角洲极端高温事件（ＥＨＴＥ）概率的影响。结果表明,全球增暖将使ＥＨＴＥ发生的概率增大。当夏季逐日平均最高气温在现有的基础上升高３．０℃后,ＥＨＴＥ发生的概率将由现在的０．１３增加到０．２～０．３,即夏季出现级端最高气温≥３５℃的天数将由现在的１２ｄ左右增加到２０～３０d。     

内蒙古自然降水亏缺状况分析及对生态环境的影响

分析了内蒙古地区水分亏缺的现状，并指出造成我区水分亏缺的原因是：自然降水总量少且分布不均，降水变率大。由于气候变暖、太阳辐射强，蒸发大，加剧了干旱化的趋势。同时探讨了水分亏缺对农牧业生产的可持续发展和生态环境建设的影响。     

青海小叶杨芽开放期变化及其对气候变化的响应分析

根据青海省7个木本植物物候观测站的小叶杨叶芽开放期及气候资料，分析小叶杨叶芽开放期变化及其对气候变化的响应。结果表明：小叶杨叶芽开放期与上年11月至当年4月的平均气温关系密切，平均气温偏高1℃，小叶杨叶芽平均开放期提早2～6d。     

美国公众对全球变暖的认知和对气候政策的支持

利用民意调查数据,以相关研究作为补充,分析美国公众对全球变暖的认知、减缓行为和气候政策的支持等。分析表明,大部分美国民众认为全球在变暖,但很多人不了解全球变暖与温室气体的关系,把全球变暖混为大气污染和臭氧层耗竭等;不到一半的公众认为全球变暖对个人和美国是现实威胁,更多的公众认为全球变暖对后代和发展中国家是严重威胁;大部分公众认为减缓全球变暖需要改变现有的生活方式和行为,他们愿意选择较容易从事和成本低的行为减少碳排放,但不愿意从根本上改变生活方式,改变自驾车、乘飞机长途旅游这些碳排放量更大的行为;公众普遍支持政府采取措施限制温室气体排放,但不希望所采取的措施对就业和经济带来不利影响;支持通过技术进步和减免税收等措施提高能效,减少碳排放,但大部分反对为节能而提高能源税收。     

近四百年北半球气温变化的分析:EMD方法的应用

利用一个二维非弹性非静力的数值模式，讨论了初始扰动的尺度对于对称不稳定发展的影响。结果表明：虽然对称不稳定是β-中尺度的不稳定，但其不一定必须由β-中尺度的扰动来激发；由不同水平尺度的扰动所激发的倾斜环流有不同的特点；对称不稳定倾斜环流可能存在最小临界尺度；对称不稳定的发展存在最优扰动水平尺度，而扰动的垂直尺度对于对称不稳定的发展影响不大。     

MULTI-SCALE ANALYSES OF SURFACE AIR TEMPERATURE VARIATIONS FOR THE NORTHERN HEMISPHERE AND CHINA DURING THE LAST ONE HUNDRED YEARS

Using multi-resolution theory of wavelet analysis,this paper studies the multi-scale structureof surface air temperature variations for the Northern Hemisphere and China during the last onehundred years.The results show that the climatic variations for the Northern Hemisphere can bedescribed as 3 hierarchies corresponding to the larger-scale changes.They are the cold period be-fore 1919,the warm period from 1920 to 1978 and the warmer period after 1979.The larger-scalehierarchical changes obviously show qualities of climate jump.The years 1920 and 1979 are thejump points of climate change.The surface air temperature variations for China are not entirelyanalogous to the Northern Hemisphere,and the main contrasts are that China is in the cold periodafter 1955 and the jump point of warming is 1987.The surface air temperature variations for theNorthern Hemisphere and China during the last one hundred years obviously show the hierarchicalstructure of multi-scale changes and the qualities of climate jump.     

MULTI-SCALE ANALYSES OF SURFACE AIR TEMPERATURE VARIATIONS FOR THE NORTHERN HEMISPHERE AND CHINA DURING THE LAST ONE HUNDRED YEARS*

Using multi-resolution theory of wavelet analysis,this paper studies the multi-scale structure of surface air temperature variations for the Northern Hemisphere and China during the last one hundred years.The results show that the climatic variations for the Northern Hemisphere can be described as 3 hierarchies corresponding to the larger-scale changes.They are the cold period before 1919,the warm period from 1920 to 1978 and the warmer period after 1979.The larger-scale hierarchical changes obviously show qualities of climate jump.The years 1920 and 1979 are the jump points of climate change.The surface air temperature variations for China are not entirely analogous to the Northern Hemisphere,and the main contrasts are that China is in the cold period after 1955 and the jump point of warming is 1987.The surface air temperature variations for the Northern Hemisphere and China during the last one hundred years obviously show the hierarchical structure of multi-scale changes and the qualities of climate jump.     

近35年江苏沿海气温变化对北半球增暖的响应

采用主分量分析与回归估计相结合的方法,研究近３５年来江苏沿海气温变化对半球增暖的响应状况。根据北半球平均增暖的条件,推求未来气候情景下该区各地增暖的可能幅度及其可靠性。结果表明（１）北半球增暖背景下,本区夏季气温变化趋势和年际振动的响应,具有很大的不确定性;     

北半球冬季大气低频变化主模态的产生机制

最近的一系列研究工作指出,大气环流基本气流纬向非对称结构是产生大气低频变化的重要因子之一[1-4]。在低频时间尺度上,大气运动必然要受到外强迫因子的影响。但外因必须通过大气环流运动中的内因才能产生低频环流变化。      

近百年江苏中部和南部地区气温趋势及其变化率估计

本文探讨苏中和苏南地区气温长期变化趋势的阶段特征,着重研究各不同时期气温趋势的显著性和置信区间。结果表明,（I）近百年该区气温有显著的上升趋势,且与北半球总变化趋势基本一致;（Ⅱ）除冬季以外,本区经历了两次升温和两次降温时期,各不同阶段具有不同的趋势特征;（Ⅲ）近百年气温最高的十年,除了夏季出现在本世纪60年代外,其余各季及全年平均都出现在本世纪40年代,这一特点与北半球最暖的十年出现于80年代以后是有一定差异的。     

LOW FREQUENCY VARIABILITY OF INTERANNUAL CHANGE PATTERNS FOR GLOBAL MEAN TEMPERATURE DURING THE RECENT 100 YEARS

The TEEOF method that expands temporally is used to conduct a diagnostic study of the variation patterns of 1, 3, 6 and 10 years with regard to mean air temperature over the globe and Southern and Northern Hemispheres over the course of 100 years. The results show that the first mode of TEEOF takes up more than 50% in the total variance, with each of the first mode in the interannual oscillations generally standing for annually varying patterns which are related with climate and reflecting long-term tendency of change in air temperature. It is particularly true for the first mode on the 10-year scale, which shows an obvious ascending trend concerning the temperature in winter and consistently the primary component of time goes in a way that is very close to the sequence of actual temperature. Apart from the first mode of all time sections of TEEOF for the globe and the two hemispheres and the second mode of the 1-year TEEOF, interannual variation described by other characteristic vectors are showing various patterns, with corresponding primary components having relation with long-term variability of specific interannual quasi-periodic oscillation structures. A 2 T test applied to the annual variation pattern shows that the abrupt changes for the Southern Hemisphere and the globe come closer to the result of a uni-element t test for mean temperature than those for the Northern Hemisphere do. It indicates that the T 2 test, when carried out with patterns of multiple variables, seems more reasonable than the t test with single elements.     

VARIABILITY OF DIURNAL TEMPERATURE RANGE IN EAST AFRICA DURING 1921–2010

This study investigates the long-term spatiotemporal variability of diurnal temperature range(DTR) in East Africa(EA). The study carries out non-parametric trend analysis of gridded DTR monthly data sourced from Climatic Research Unit(CRU). The DTR exhibits mixed signals in space and time over EA. The DTR correlates negatively with rainfall over EA. Reduction in DTR coincides with the summer season in the northern and southern hemispheres respectively, suggesting the influence of cloud cover on it. There was a non-uniform pattern of DTR changes across the region with time. Lake Victoria basin recorded the highest warming rates. The Indian Ocean coast recorded the least spatiotemporal variability in DTR. A reduction in DTR is evident in the two seasons: hot and cold. The start of the study period; 1921—1930, was the coolest decade in the study period. Most parts of EA recorded negative DTR anomalies in 1961—1970. The overall reduction in DTR throughout the study period highlights the ongoing warming which is a global phenomenon. There remains need for investigating the causation of the observed DTR variability for effective monitoring of the variability in future.     

南北半球平均温度年代际振荡的非均衡性及其对变暖显著性的影响

利用先进的信号检测技术——多窗谱方法(MTM),对1856-1998年的南、北半球月平均温度序列进行多种信号的检测、重构,系统对比了年代际振荡信号在南北半球、海陆表面及不同季节的差异,进而研究其对变暖显著性的影响。结果表明近150年来,南北半球平均温度变率中,变暖趋势占主导地位。但北半球年平均温度的变暖背景上还叠加着显著的40年、60-70年的准周期振荡,导致其线性增暖的显著性、稳定性都较南半球低,夏季尤为明显。海陆对比,海洋上年代际振荡信号较陆地明显,线性增温率略低于陆地,但稳定性较高。值得注意的是,年代际振荡信号已在20世纪90年代中达到峰值,近期已开始下降,这有可能影响北半球未来气候增暖的速率。同时通过对海气耦合模式数值模拟结果的初步分析,表明观测到的增暖趋势与海气系统内部的自然变率无关,年代际振荡可能是海气系统的固有振荡。     

DIFFERENCES OF INTERDECADAL OSCILLATION BETWEEN MEAN TEMPERATURE OF NORTHERN AND SOUTHERN HEMISPHERE AND THEIR INFLUENCES ON WARMING SIGNAL

1 INTRODUCTION The interdecadal oscillation (IDO) has received much attention across the world climate community. As some studies show, the interdecadal time scale is an important bridge that connects with two other scales. Being background for the intera…