温室气体吸收带重叠对CO2红外辐射效应的影响

利用精确的逐线积分模式,研究了大气主要温室气体H2O、CO2、O3、N2O和CH4吸收带重叠对红外冷却率的影响。同时,通过CO2浓度加倍的敏感性试验,详细讨论了重叠效应对CO2辐射效应的影响。结果表明：气体吸收带重叠对大气红外辐射计算具有重要的影响。在这5种大气主要的吸收气体中,N2O和CH4的重叠效应对总冷却率影响很小,在实际应用中可以忽略两者的重叠作用,采用近似方法处理其贡献。重叠效应对CO2辐射效应影响的总趋势是减弱由于其浓度增加而导致的温室效应的增强,主要贡献来自于CO2 15 μm带的两翼,以及以960 cm-1和1064 cm-1为中心的次级弱吸收区。在垂直方向上,重叠效应主要表现在减弱了地表大气的增温强度,并使对流层大气由原来的冷却作用转变为增暖作用,而对平流层大气的影响很小。此外,由于大气H2O含量的变化,重叠效应还表现出明显的季节性和纬度变率。     

全球变暖背景下东亚对流层顶高度演变特征的研究

研究了1948～2004年东亚增暖背景下对流层顶高度的演变特征,重点分析对流层温度、平流层中下部温度与对流层顶高度变化之间的关系。结果表明：东亚地区对流层顶高度在1970年代后呈现波动上升趋势,其上升趋势不如南半球显著;东亚对流层温度与对流层顶高度呈显著正相关,特别是对流层中上部温度与对流层顶高度的正相关最显著,这说明对流层中上部的增温对对流层顶高度的抬升贡献较大;东亚平流层中下层温度与对流层顶高度基本呈显著负相关,70hPa层上的负相关最显著;近20年来东亚对流层温度上升了约0．2℃,平流层中下部温度下降了约1．2℃,对流顶高度上升了约86m,对流层的增暖和平流层的冷却作用共同导致了东亚对流层顶高度的变化。     

中低纬度高原山地气候变暖对海拔高度的依赖性

本文利用美国国家大气研究中心（NCAR）T85水平分辨率（～140km）的气候系统模式（CCSM3）在大气CO2含量每年增加1％情景下的模拟输出结果,分析了以青藏高原为代表的中低纬高原山地的温度变化特征。结果表明,随着大气CO2含量的增加,中低纬高原山地气候会显著变暖。地面温度的增加以最低气温最大,其次是平均气温,而最高气温最小。同时,寒冷季节的增温大于温暖季节。而且,气候变暖对海拔高度具有明显的依赖性,即增温幅度通常随海拔高度的增加而增大。青藏高原及其邻近地区（25°～42°N,70°110°E）1～1．5km,3～3．5km和5～5．5km三个高程范围内年平均（最低）气温的增温率分别为3．0（3．3）,3．5（3．7）和4．6（5．4）℃／100a,而冬半年平均（最低）气温的增温率分别达到3．1（3．7）,3．8（4．2）和4．9（5．9）℃／100a。     

新书架

中国第四纪气候变化与自然灾变发展趋势预测研究 高庆华 等编著 该书以地球系统整体观为指导,系统研究了第四纪冰川与气候变化和太阳活动、地球旋转、地壳运动、海洋运动、生物活动及温室效应等方面的关系和影响,明确提出了气候变化的基本规律是多因子、多周期的冷暖交替变化;温室效应和全球变暖问题需要进一步研究。     

中国近80年来气候变化特征及其形成机制

自 2 0世纪 2 0年代以来 ,中国地区 4 0和 90年代出现了 2个暖期及 5 0～ 6 0年代相对冷期。最近的 90年代的最暖年 (1998年 )或 5a滑动平均气温几乎已达或略高于 4 0年代的最暖年 (194 6年 )或 5a滑动平均气温。变暖最明显是北方地区 (黑龙江和新疆北部 ) ,而 35°N以南和 10 0°E以东地区自 5 0年代以来存在一个以四川盆地为中心的变冷带 ,虽然 90年代有变暖趋势 ,但基本达到 4 0年代暖期气温。中国降水则以 2 0年代为最少 (192 9年最少 ) ,5 0年代为多水年代 ,以后缓慢减少 ,70年代以后变化不大 ,但多雨带在 80年代及以后由华北南移到长江中下游。195 1～ 1990年 ,大部分地区气温和降水呈负相关 ,在东北和长江—黄河间存在 2个负相关中心 ,表明北方是变暖变旱 ,江淮间是变冷变湿。这些气候变化特征和全球气候变化相比较 ,除北方外 ,变暖期明显的滞后于全球变暖 ,并且出现变冷带等明显差异。文中还综述了用诊断和数值模拟方法对影响中国变化的气候自然变化和人类活动影响 (热岛效应和气溶胶影响 )的研究结果。我们认为 ,以上提出的 3种人类活动对中国气候变化有明显影响 ,特别是工农业发展造成的气溶胶增加是四川盆地气温变冷的主要原因。     

A new perspective of the physical processes associated with the clear-sky greenhouse effect over high latitudes

The physical processes associated with the clear-sky greenhouse effect in the presence of water vaporare examined by including surface emissivity in the greenhouse effect formulation, and by introducing anew way to partition physical processes of the greenhouse effect. In this new framework, it is found thatthe clear-sky greenhouse effect is governed by three physical processes associated with (1) the temperaturecontrast between the surface and the atmosphere, (2) the interaction between the surface emissivity andthe temperature contrast, and (3) the surface emissivity. The importance of the three physical processes isassessed by computing their vertical and spectral variations for the subarctic winter and summer standardatmosphere using the radiation model MODTRAN3 (Moderate Resolution Transmittance code Version3). The results show that the process associated with the temperature contrast between the surface andthe atmosphere dominates over the other two processes ill magnitude. The magnitude of this process hassubstantial variations in the spectral region of 1250 to 1880 cm 1 and in the far infrared region. Due tothe low-level temperature inversion over the subarctic winter, there exists a negative contribution to thegreenhouse trapping. The seasonal variations are, however, dominated by the processes associated with theinteraction between the surface emissivity and the temperature contrast as well as the surface emissivityitself. The magnitudes of these two physical processes contributing to the greenhouse trapping over thesubarctic winter are about 7 to 10 times of those over the subarctic summer, whereas the magnitude ofthe processes associated with the temperature contrast ill the subarctic summer is only about 2 times ofthat in the subarctic winter.     

中国近百年气温场变化成因的统计诊断分析

利用BP-CCA方法，诊断中国近百年（1881～1992年）气温场变化之成因。结果表明:（1）CO2浓度增加所导致的温室效应的加剧，与中国近百年增暖趋势的关系最为密切；（2）80年代后，温室效应加剧所起的主导作用更加明显，相应敏感区位于华北北部、东北、西北西部及长江中下游地区；（3）火山活动对气温变化的长期趋势所叠加的波动变化起主要作用，敏感区主要在35°N以南，中心位于西南地区；（4）20年代至40年代增暖可能是温室效应、火山活动和太阳活动多种因素综合作用的结果。而70年代以来的增暖则主要与温室效应的加剧有关。     

济宁市近四十年气温异常分析

分析济宁市1950－2000年历年年平均气温颁上表明，已连续14年出现偏暖。用两倍的标准差分析，近40年异常低温少，异常高温多，而且异常高温都出现在近10年内。分析强冷空气了影响本地的情况，表明冷空气 强度变弱，是气候逐渐变暖的重要因素。     

气候演变中的冰和碳

地质历史上充满着冰盖消长 (“暖室期”和“冰室期” ,“冰期”和“间冰期”)与大气CO2 增减的周期性变化 ,而两者之间的关系并不清楚。由于冰盖变化的地质标志比大气CO2 变化的标志容易认识 ,长期以来古气候研究侧重“冰” ,而对“碳”即碳循环的研究不足 ,通常将碳循环的变化解释为冰盖变化的结果。近年来越来越多的发现表明 ,单纯用水循环的物理过程不能解释冰盖演变的许多现象 ,而且大气CO2 变化往往领先于冰盖。揭示碳循环变化对冰盖演变的影响 ,认识生物地球化学过程在冰期旋回中的作用 ,将不同纬区对地球轨道驱动全球气候的影响区分开来 ,才有可能正确预测未来气候的演变方向。     

南极和邻近地区温度的时空变化特征

对南极和邻近地区1957～1993年气温的空间分布特征、时间变化趋势及多年振荡特征的研究表明,南极地区的短期气候变化在时间、空间上都是多样的,南极不是对全球温室效应响应最强烈的地区,其温度变化趋势与全球平均变化有较大差异.这种变化和差异很难简单地用全球温室效应来解释.