我国启动全球变暖下的海洋响应国家重大科研计划项目

中科院海洋研究所2月19日发布消息称,最近接到科技部通知,由该所承担申请的气候变化国家重大科学研究计划项目“全球变暖下的海洋响应及其对东亚气候和近海储碳的影响”获得立项。这是该所获得的第一个国家重大科学研究计划项目,旨在通过开展热带太平洋一印度洋对全球变暖的响应过程与机制研究,揭示低纬度印太海盆增暖对东亚冬季风和西北太平洋台风气候态长期演变的影响,同时阐明全球变暖背景下中国近海储碳过程及其变异。     

全球变暖和海平面上升

<正>由于全球海平面的变化与海洋热容量的变化和海洋与陆地冰盖(或冰川)的融化密切相关,因此全球海平面变化是衡量全球气候变化的重要指标。IPCC第五次科学评估报告继续强调,全球变暖和全球海平面上升密切相关[1]。但是,由于海洋观测资料的获取困难和气候模式的不确定性等因素,提出对全球变暖与海平面上升有必要进行更深入的研究,近年世界气候研究计划(WCRP)召开了海平面变化研讨会[2],给出了自IPCC第五次评估报告以来的进展,由于研究涉及的领域宽     

亚洲区域海—陆—气相互作用对全球和亚洲气候变化的作用研究进展

围绕全球变化研究国家重大研究计划项目“亚洲区域海—陆—气相互作用机理及其在全球变化中的作用”预定的总体研究内容和科学目标,项目执行两年多以来,取得了一系列阶段性科研成果.关于气候动力学方面,项目揭示了热带印度洋—西太平洋暖池的海温变化是全球热带气候年代际变化的重要驱动力,是全球尺度副热带干旱的重要调控器;发现热带东太平洋海温存在冷舌模态,它是一个海气耦合模态,阐明在全球变暖背景下其对ENSO型态变异的作用及影响东亚气候的机理;揭示了青藏高原热力强迫的异常特征及其气候效应;提出了水平非均匀基流中行星波传播的理论,研究了其在不同东亚夏季风背景下的传播特征.关于气候预测方法方面,提出了若干有物理基础的气候预测方法,如尺度分离的降尺度预测新方法、基于北大西洋涛动(NAO)-ENSO的东亚夏季风预测模型、基于南半球环状模的东亚气候预测模型等,为业务部门提供了重要参考.关于观测方面,项目在亚洲区域海气补充观测和海洋资料同化方面也取得突出进展,成功进行了南海18°N断面海洋综合观测,为形成我国第一条南海断面长期海气观测打下了基础.在国际合作方面,项目还继续推动和领导了“亚洲季风年”(AMY2007-2012)与“东亚气候模拟”国际计划,提升了我国在该领域的国际地位.     

NOAA教育规划：评估的评判

美国国家海洋大气局（NOAA）负责了解和预测地球环境的变化以及保护和管理海岸带和海洋资源,用以满足国家经济、社会和环境的需要。该机构创建于1970年,它所支持的教育项目所涵盖的主题范围与该机构科学的工作任务密切相关,其主要包括海洋、大气、     

2020年中国沿海海平面变化及影响状况

气候变暖背景下,海平面上升已经成为全球沿海国家普遍面临的重大环境问题之一 [1].全球海平面上升是由气候变暖导致的海水增温膨胀、陆源冰川和极地冰盖融化等因素造成的.1901—2018年,海洋增温膨胀对全球海平面上升的贡献为29％;冰川和冰盖质量损失对全球海平面上升的贡献分别为41％和29％,且近40年来已经增加 [2]...     

全球变暖趋缓研究进展

近十几年来,全球年平均表面温度上升趋势显示出停滞状态,即全球变暖趋缓,这引起了国际社会的广泛关注,同时也引发了对全球变暖的质疑,各国气候学家正努力就全球变暖趋缓的事实、原因及其可能影响展开研究。本文综述了目前国内外对全球变暖趋缓的研究结果。多数科学家认可近十几年来全球变暖停滞的事实,并认为太阳活动处于低位相、大气气溶胶（自然和人为）增加以及海洋吸收热量是变暖停滞的可能影响因子,其中海洋（尤其是700米以下的深海）对热量的储存可能是变暖停滞的关键。国际耦合模式比较计划第5阶段中的模式并未精确地描述各种有利降温影响因子的近期位相演变,因而其模拟的近期增暖趋势较观测偏强。由此推断,变暖停滞主要是自然因素造成的,并且预测变暖趋缓将在近几年或几十年内结束（依赖于太平洋年代际振荡的位相转变）,未来气温将仍主要受到温室气体增加的影响而表现出明显的上升趋势。因此,目前的全球变暖趋缓不大可能改变到本世纪末全球大幅度变暖带来的风险。本综述展望未来的研究热点包括:精确估算全球气温和海洋热含量的变率及其不确定性,海洋年代际信号（太平洋以及大西洋的年代际振荡）的转型机制,存储在深海的热量将在何时返回海洋表面及其对区域气候的潜在影响。     

CMIP6海洋模式比较计划（OMIP）概况与评述

海洋模式比较计划（OMIP）是第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）中的一个支撑子计划。OMIP致力于CMIP6中模式系统偏差来源及其影响这样一个重要科学问题。同时,OMIP也将在区域海平面变化和近期气候（未来10~30 a）或者年代际气候预测的相关科学问题上有重要贡献,这些问题被世界气候研究计划（WCRP）列为气候科学领域巨大挑战的科学问题。OMIP采用统一的大气外强迫数据集和通量计算方案,进行全球海洋-海冰耦合试验、示踪物试验以及生物地球化学循环试验。同时,OMIP提供了一套针对海洋变量的详细的诊断框架,这个框架既可以评估和改进模式模拟,也可以用于理解海洋-海冰过程在整个气候系统中的作用。     

赴日本参加“首届Argo国际科学研讨会”总结

Argo计划是由美国、日本等国家的大气和海洋科学家于1998年推出的全球海洋实时观测试验项目。该计划构想用3～4年时间(2000～2004年)在全球大洋中每隔300km布放一个卫星跟踪浮标，总计为3000个，组成一     

两层海洋对风场气候异常响应的解析解及其讨论

利用一个β通道线性化两层正压准平衡海洋模型,解析求解了两层海洋流场对时变风场(风场异常)的响应,得到了时变风场强迫下该海洋流场响应的斜压模态,而该模型中的正压模态则因其与实际情况不符,应弃之.在海洋上层该斜压模态中,西边界附近的海洋流场响应表现为一对由气旋性曲率和反气旋性曲率组成的涡旋偶;在时刻t=0和t=T/2(T为风场变化周期),β通道中线上分别有西风异常和东风异常最大,故响应表现为东向流和西向流;而在β通道的南北侧边界上响应表现为逆流;此时响应变化较缓慢,但强度大.在时刻t=T/4和t=3 T/4,虽无大气风场异常强迫,但因海洋运动的惯性,响应仍不为0;此时,响应变化较剧烈,但强度小,且.其流向也发生反转,这时上述涡旋偶也表现得最清晰.存海洋下层,海洋流场响应的强度和时间变化与上层相似,但流向却相反,而这体现了响应的斜压性.该海洋流场响应的频率与时变风场异常的频率相同,但存在位相差.因模型中采用了无辐散近似,故响应的性质为准平衡涡旋波,当风应力强迫和瑞利摩擦不太大时,即为海洋Rossby波.对该流场响应的振幅做了估计,发现风应力越大,β通道半宽越大,耗散越小,风应力变化的频率越低,则该响应就越大;在其他因子相同时,低频的风应力异常比高频的能激发出更大的海洋流场响应.得到的斜压模态的解析解与中纬度北太平洋在日本本州岛以东、以南的实际海洋上层流场异常相像,故其在一定程度上能够反映中纬度北太平洋海洋上层流场对实际风应力异常的响应情况;且其较我们以前得到的结果要优,适用性也更广,而这有助于揭示该响应的性质和机理.     

太阳活动影响气候的放大过程之时空选择性

太阳是形成地球气候的原始驱动力之一,但太阳活动变化对气候的影响究竟有多大,其机制和途径是什么,是否存在放大效应,一直是有争议的一个问题。结合国家重大科学研究计划"天文与地球运动因子对气候变化的影响研究"一些研究进展,综合归纳了太阳活动变化对气候系统一些关键环节的影响和作用,阐述了气候系统对太阳活动的响应具有显著的时空选择性。指出太阳活动通过季风活动通道,可能将太阳活动对极区和西太平洋热带对流区的影响放大,并最终影响全球气候。     

大气、海洋、人类活动与气候变暖

根据国内外的研究,对于人类活动引起的全球变暖以及与其有关的碳循环和大气与海洋的反馈过程做了综述。     

IPCC SROCC的主要结论和启示

2019年9月,IPCC正式发布《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》（SROCC）,这是IPCC首次以高山地区与极区冰冻圈和海洋为主题的评估报告。报告全面评估气候变化背景下海洋和冰冻圈变化及其广泛影响与风险,其核心结论包括：气候系统变暖背景下高山地区和极区的冰冻圈普遍退缩,未来冰冻圈将继续消融,高山地区和极区将面临更高的灾害风险;20世纪70年代以来全球海洋持续增暖,未来海洋将继续变暖、加速酸化,影响海洋生物多样性并危及海洋生态系统服务功能和人类社会;近几十年全球平均海平面加速上升,未来数百年海平面仍将持续上升,极端海面事件频发将加剧沿海地区社会-生态系统的灾害风险。报告强调,采取及时、积极、协调和持久的适应与减缓行动,是有效应对海洋和冰冻圈变化,实现气候恢复力发展路径和可持续发展目标的关键所在。本研究认为,需要高度重视海洋和冰冻圈在气候系统变化中的长期和不可逆影响,强化应对气候变化紧迫性认识;高度重视我国冰冻圈和沿海地区面临的气候风险,强化适应能力建设;推动我国牵头的国际大科学计划,强化跨学科、跨领域协同创新,持续提升我国在相关领域的国际影响力和科技支撑能力。     

《全球升温1.5℃特别报告》2018年10月

IPCC在这份新的评估报告的全名为《IPCC在加强全球应对气候变化威胁、实现可持续发展和努力消除贫困的背景下,关于全球升温高于工业化前水平1.5oC的影响和相关全球温室气体排放路径的全球升温1.5oC特别报告》。报告指出,将全球变暖限制在1.5oC需要社会各方进行快速、深远和前所未有的变革。将全球变暖限制1.5oC对人类和自然生态系统有明显的益处,同时还可确保社会更加可持续和公平。《到2030年,粮食和农业研究的科学突破》2018年8月美国科学院多个委员会合作出版的这份报告,瞄准粮食和农业这一涉及多领域的主题,在9个章节里阐述相关科学问题,尤其是在最后一章给出了到2030年战略。《新科学家》2018年8月这本科普期刊本期封面报道瞄准了2018年夏季的“热点”,探讨了全球热浪滚滚的原因所在:被称为大西洋搅拌器的海洋环流循环出现了异常,海洋上的改变,带来大气更多极端事件发生。     

“全球气候变化对气候灾害的影响及区域适应研究”项目启动会在京召开

近日,科技部公布《国家重大科学研究计划2012年立项项目清单》,全球变化研究被列为2011年度重要支持方向,其中全球变化研究领域,6个地学项目获得支持,由国家气候中心作为第一承担单位牵头申报的"全球气候     

SROCC:海洋热含量变化评估

工业革命以来,大气中温室气体不断增加,驱动了全球变暖。IPCC第五次评估报告(AR5)指出,人类排放的温室气体导致的地球系统能量增加中90%以上都被海洋吸收,使得海洋增暖,海洋热含量增加。IPCC最新发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC)发现：自1970年以来,几乎确定海洋上层2000 m在持续增暖。1993—2017年间的增暖速率至少为1969—1993年的2倍,体现出显著的变暖增强趋势。此外,在20世纪90年代以后,2000 m以下的深海也已观测到了变暖信号,尤其是在南大洋(30°S以南)。在1970—2017年间,南大洋上层2000 m储存了全球海洋约35%~43%的热量,在2005—2017年期间增加到45%~62%。基于耦合气候模型预估,几乎可确定海洋将在21世纪持续增暖,2018—2100年间海洋热含量上升幅度可能是1970—2017年间的5~7倍(RCP8.5情景)或2~4倍(RCP2.6情景)。变暖导致的热膨胀效应贡献了1993年以来全球海平面上升的约43%。     

Changes in polar amplification in response to increasing warming in CMIP6

由于全球变暖,极地地区的气候经历了明显的变暖放大.在本项研究中,我们根据CMIP6模式的三种变暖情景(SSP1-2,6,SSP2-4.5和SSP5-8.5)下,极地放大变化对各个反馈机制(包括普朗克,温度递减率,云,水蒸气,反照率反馈,CO2强迫,海洋热吸收和大气热传输)的响应进行了分析.结果表明,通过用“辐射核”方法...     

欧盟ADAM项目简介

为了应对全球变暖带来的各种问题和挑战,欧盟第六轮框架研究计划（Sixth Framework Programme）专门启动了一个关于气候变化适应与减缓策略的研究项目-ADAM（ADaptation And Mitigation Strategies：supporting European climate policy）,目的是支持和发展欧盟的气候政策。项目执行期为2006年3月至2009年2月。     

研究发现全球变暖不均有升有降

正美国佛罗里达州立大学的联合研究团队首次详细查看了全球地表变暖在过去100年里的动态,发现全球变暖在世界各地是不均匀的,有些区域升温,而有些却在降温。该研究成果刊登在5月4日《自然·气候变化》上。研究表明,全球温度的确逐渐回暖。但历史记录显示,其没有以同样的速度在各地发生。而新的信息,甚至令研究人员都感到惊讶。该大学气象助理教授吴兆华(音译)说:"全球变暖     

地球系统模式中的碳循环及其检验

<正>世界气候研究计划(WCRP)提供的耦合模式对比计划第五阶段(CMIP5)的地球系统模式(ESM)较之以前增加了较为复杂的碳循环,即在原有的全球大气耦合海洋环流模式(AOGCMs)中,把大气与陆地和海洋碳循环过程加入,这样较真实地再现碳循环和物理气候系统之间的相互作用~([1])。为了表征它们之间的相互作用以及考虑碳循环响应于未来的气候变化和CO_2的变化,经常考虑碳—浓度参数化和碳—气候反馈参数化,这是两个强的和相反的反馈。碳—浓度参数化是度量陆地和海洋碳库对大     

南极地区对全球变化的响应与反馈作用研究

南极地区对全球变化的响应与反馈作用研究是"九五”国家重点科技攻关项目(98-927).我院承担了该项目"南极大气和空间物理过程对全球变化的响应研究”专题中的两个子专题,即"南极臭氧和紫外辐射的监测和变化机制研究”和"南极冰雪与大气相互作用过程和辐射持征的观测研究”.2000年的主要研究进展有: