中国沿海地区对全球变化的响应及风险研究

中国沿海地区对全球变化的响应及风险具有高度的复杂性及不确定性,亟需深入开展相关研究。本研究着重回顾了近年来有关我国沿海地区陆域及海域对全球变化的响应特征、机制以及风险的若干研究成果。分析表明,自1960年代以来,全球变暖背景下我国沿海地区陆域及相邻海域的表面温度上升趋势十分显著,上升幅度和速率均高于全球平均值;生物与非生物的物候变化显著,温暖期(春、秋季)明显变长,并以东中国海(渤、黄、东海)最为显著;海洋物种地理分布变化、生物季节演替和群落结构与功能异常突显,赤潮、绿潮等生态灾害频繁,赤潮有年代际增加现象,热带海域珊瑚白化加剧。分析还表明,自1980年以来,我国沿海地区出现越来越多的高温热浪,沿海海平面持续上升并不断达到新高度,特别是破纪录的极端高海温事件、超强台风-风暴潮和极端高水位频发,这使得沿海地区社会-生态系统的气候暴露度不断增大;同时,沿岸海域富营养化、大规模围填海、破坏性以及过度捕捞等人类活动加剧了社会-生态系统的气候脆弱性,沿海地区的洪涝灾害严重,滨海湿地生境和生物多样性减少。未来不同气候情景下中国东部尤其是东中国海很可能是全球升温和海平面上升幅度最大的海区之一。这表明未来我国沿海地区的灾害风险格局趋于复杂多变。为此,本研究指出了急需深入研究我国沿海地区全球变化综合风险的若干科学问题与关键技术。     

南海表层水温场的时空特征与长期变化趋势

本文利用月平均表层水温（SST）、850hPa经向风和西太平洋副热带高压等资料分析了南海表层水温距平（SSTA）场的时空特征和长期变化趋势,并探讨了SST的年际和长期变化原因．结果表明,南海SSTA场分别存在着以全域同位相振荡和东南一西北向反位相振荡的两个主要模态．其中,前者是主要模态,以年际振荡为主,而后者则是次要模态,以季节振荡为主．进一步分析发现,南海中部的SST存在着显著的年际和年代际变化,并在1981年前后发生了一次由低到高的气候转变,而且南海中部SST的长期变化趋势非常明显,在1950—2006年间增温0．92℃．相关和合成分析表明,南海SST的年际和长期变化可能是由南海上空的经向风异常和西太平洋副热带高压的纬向变动引起的．     

基于IPCC-CMIP5 预估21世纪中国近海海表温度变化

观测事实表明,近百年来全球气候经历了显著的变暖过程,并且在人类活动排放的CO_2等温室气体不断增加的前提下,未来变暖将会持续下去.利用IPCC第五次评估报告中34个CMIP5模式对于未来不同CO_2排放情景下的输出结果,评估了未来百年中国近海海表温度(SST)的变化趋势.结果表明,基于当前人类的CO_2典型排放速度(RCP4.5),中国近海的大部分海区在2030年以后普遍升温并将接近或超过1℃(相对于1970~2005年的历史海温).其中,中高纬度海区的升温速率最为明显,黄海、渤海和东海的增温幅度明显高于南海,在2030~2039、2060~2069年和2090~2099年间的升温将会分别超过1、2℃和3℃左右.在CO_2加倍排放的情景下(RCP8.5),渤海在21世纪末最大升温可能接近5℃,从而成为全球升温幅度最大的区域之一.由此可见,未来气候变暖背景下中国近海的环境生态将面临严重挑战,这也使得控制减少温室气体的排放、降低气候变化的风险成为当前的紧迫议题.     

南海夏季风爆发前后南海海温之演变特征

利用1983—2002年NCEP/NCAR再分析的周平均海温（SST）场、逐日OLR、风场、海平面气压场、2 m高度空气比湿资料,及Woods Hole海洋研究所提供的OAFlux逐日潜热通量和ISCCP(国际卫星云气候计划)逐日短波辐射通量等资料,分析了南海地区季风爆发前后几周的南海多年平均SST随时间的演变和空间分布特征及其物理过程。结果表明：（1） 西南季风爆发前,南海全区SST显著升高,其中北部（17 ?N以北）升温幅度明显大于南部;从季风爆发到季风爆发后1周（季风爆发期）,南海全区SST急剧降低;之后几周（季风爆发后）,SST变化存在较明显的空间差异,南海北部转为升温趋势,而南部SST持续下降。（2） 季风爆发前,短波辐射增加,且南海北部增加幅度大于南部,导致南海SST上升且存在南北不均匀性。（3） 季风爆发期间,南海短波辐射急剧减少、潜热通量显著增加以及西南气流的突然增强共同导致SST的下降。（4） 季风爆发后,南海北部短波辐射增加而南部减少,对南北SST变化差异的产生有重要作用,同时近地层风场引起的海表动力过程也是影响SST变化的另一重要原因。（5） 季风爆发前后短波辐射的变化均和云量多少有关;季风爆发期间的潜热变化在南海南部主要是风速变化的结果,北部海气比湿差的贡献比较大。     

中国近海变暖和海洋热浪演变特征及气候成因研究进展

近几十年来,气候变化背景下中国近海海表面温度（SST）显著上升且极端高海温事件（海洋热浪）频发,时常造成海洋生物大规模死亡和赤潮暴发等生态灾害。为此,文章回顾分析了中国近海变暖及海洋热浪的相关研究进展,包括海温变化趋势和变率、海洋热浪演变特征和气候成因,以及相关影响,并探讨了应对策略。研究显示,1960～2022年,中国近海尤其是东中国海（渤海、黄海和东海）变暖趋势显著,SST分别上升了1.02℃±0.19℃、1.45℃±0.32℃,主要受到东亚季风减弱和黑潮入侵增强的影响;而SST年际和年代际变率还与厄尔尼诺与南方涛动（ENSO）和太平洋年代际涛动（PDO）等大尺度气候因子有关。中国近海变暖还引起地理等温线明显向北迁移,造成季节性物候发生变迁（春季提前和秋季滞后）,并影响海洋生物生长节律、地理分布、群落结构和生态服务功能。自1982年以来,中国近海海洋热浪增多变强,最近十年（2010～2019年）尤其显著,其中,东中国海和南海（5～9月）海洋热浪平均发生频率分别是1980年代的20倍和4倍,并与热带印度洋偶极子和厄尔尼诺有较高的相关关系。趋频增强的海洋热浪对珊瑚礁等海洋生态系统和海水...     

A POSSIBLE IMPACT OF EL NIO MODOKI ON SEA SURFACE TEMPERATURE OF CHINA'S OFFSHORE AND ITS ADJACENT REGIONS

El Nio Modoki,similar to but different from canonical El Nio,has been observed since the late1970s.In this paper,using HadISST and NCEP/NCAR wind data,we analyze the relationship between El Nio Modoki and Sea Surface Temperature(SST)in the offshore area of China and its adjacent waters for different seasons.Our results show a significant negative correlation between El Nio Modoki in summer and SST in autumn in the offshore area of China and its adjacent waters,particularly for regions located in the east of the Kuroshio.It is also found that during El Nio Modoki period,anomalous northerlies prevail over the regions from the northern part of the Philippines to the offshore area of China,indicating that the northerlies are unfavorable for the transport of warm water from the western tropical Pacific to the mid-latitude area.Consequently,El Nio Modoki in summer may play a substantial role in cold SST anomalies in the offshore area of China and its adjacent waters in autumn through the influence of the Kuroshio,with a lagged response of the ocean to the atmospheric wind field.     

全球变暖背景下中国近海表层海温变异及其与东亚季风的关系

利用长时间序列HadISST、ERA-40高分辨率的海洋大气再分析资料和经验正交函数(EOF)及回归分析等方法,分析了近50年来中国近海表层海温(SST)、东亚季风的时空变化特征及两者的关系.结果表明:中国近海冬、夏季SST有明显的年际和年代际变化,并均在1980年代中期发生了位相转折,之后呈现显著的上升趋势.其中,冬...     

全球变暖背景下中国东部气候变迁及其对物候的影响

鉴于我国东部地区对全球气候变化的高度敏感性,本文应用1960~2014年的CRU和HadISST等全球地表（地球表面的简称,包括陆地和海洋表面,下同）温度再分析资料,采用地理等温线和春、秋季（代表月地表温度）时间的变迁速度等指标,分析了全球和中国东部地区的气候变化速度以及春、秋季物候的变化。结果显示:（1）自1960年以来,全球地表温度呈现十分清晰的上升趋势,其中,北半球（陆地）比南半球（海洋）变暖更显著,地理等温线向两极方向迁移;（2）南、北半球的春（秋）季明显提前（滞后）;（3）中国东部地表温度呈快速上升趋势,陆地升温虽普遍快于海洋,但东部海域升温快于相邻的陆地,地理等温线总体向北迁移,海域的春、秋季物候变化较陆地显著;（4）中国东部生物物候受气候变化影响明显,海域地理等温线的北移受到沿岸地形的抑制,海洋生物适应气候变化的能力受到限制,海洋生态系统及生物多样性将面临气候变化带来的显著风险。     

海平面上升、强台风和风暴潮对厦门海域极值水位的影响及危险性预估

气候变化背景下海平面上升、强台风和风暴潮对我国东南沿海地区的洪涝灾害影响日益严重,为应对气候变化的影响,本文以位于我国东南沿海的厦门地区为例,应用多种海洋大气观测资料和数理统计及模拟方法,分析了历史上9914号和1614号两次台风对厦门海域极端海面高度(极值水位)的影响,预估了未来海平面上升情景下厦门海域极值水位的变化...