全球变暖"停滞"研究综述

全球变暖"停滞"现象自提出以来,备受关注,是近来全球气候变化领域的热点问题。全球变暖停滞主要表现为全球平均表面温度在1998-2012年增温速率明显偏低。除此之外,大气环流和海洋环流也发生了显著改变。在归因分析方面,很多科学家认为太平洋年代际振荡发挥了重要作用,另外的可能因素还有大西洋经向翻转环流和南极底层水的改变等。然而,由于观测资料在时间一致性和空间覆盖区域等方面存在偏差,从而为全球变暖停滞增添了诸多不确定性。但气候系统内部变率发生改变,导致深层海洋吸收热量增多是众多科学家的共识。尝试解答变暖停滞研究中的不确定性问题,观测资料的丰富和完善是必要条件。     

GOALS模式中大气能量循环的诊断分析与不同版本计算结果的比较研究

利用大气能量循环框图,对比分析中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)全球海-陆-气耦合系统模式(GOALS)两个版本(GOALS-2和GOALS-4),以及观测的全球平均大气能量循环的主要特征,并从能量循环贮蓄和转换项的纬向平均贡献去解释全球积分值改善和转坏的原因,以及诊断分析参数化方案变化后产生的影响.结果表明:模式的两个版本基本上能正确地模拟出全球能量循环的主要特征.旧版本GOALS-2能较好模拟全球积分值,常常是不同符号局地误差的相互抵消结果.新版本GOALS-4中某种局地过程的改善在一些情况下导致了全球积分值的转坏.引入辐射日变化参数化方案可能对能量循环各参数的局地贡献有着明显的影响.如纬向平均有效位能向瞬变涡动有效位能的斜压转换率、瞬变涡动有效位能向瞬变涡动动能的斜压转换率以及定常涡动动能的局地贡献有明显改善.南极地区不合实际的上升运动,是模拟的纬向平均有效位能与纬向平均动能之间的转换项全球积分值为负数的主要原因.     

Large-Scale Weather Systems： A Future Research Priority

A brief assessment is provided of both the case against and the case for assigning priority to research on large-scale weather systems (LSWS). The three-fold case against is based upon: the emergence of new overarching themes in environmental science; the fresh emphasis upon other sub-disciplines of the atmospheric science; and the mature state of research and prediction of LSWS. The case for is also supported by three arguments. First is the assertion that LSWS research should not merely be an integral but a major component of future research related to both the new overarching themes and the other sub-disciplines. Second recent major developments in LSWS research, as epitomized by the paradigm shifts in the prediction strategy for LSWS and the emergence of the potential vorticity perspective, testify to the theme’s on-going vibrancy. Third the field’s future development, as exemplified by the new international THORPEX (The Observing System Research and Predictability Experiment) programme, embodies a perceptive dovetailing of intellectually challenging fundamental research with directed application(s) of societal and economic benefit. It is thus inferred that LSWS research, far from being in demise, will feature at the forefront of the new relationship between science and society.     

青藏高原末次冰消期气候演化特点及其与格陵兰、欧洲的异同

根据生物、湖泊及冰川地层记录,分析了青藏高原末次冰消期的气候演化特点,并将其与格陵兰、欧洲气候演化序列进行了对比分析.结果表明,末次冰消期的气候演化大致可分为两个阶段:前一阶段为暖期,但波动频繁;格陵兰、欧洲在经历了H1事件后,迅速转暖,Bolling期比Allerod期气候更为适宜;而青藏高原渐趋回暖,夏季风降水逐渐增加,存在由冰融水与降水增加所形成的高湖面,气候温湿,进入一次湖泊扩涨期;大部分记录指示Allerod期比Bolling期气候更为适宜.后一阶段为冷期,格陵兰、欧洲气候恶化并显示出有回返冰期的气候特点;青藏高原气候严酷、荒漠扩展、冰流推进、湖面下降.气候演化的这种异同性表明:格陵兰、欧洲与青藏高原气候系统彼此存在联系,特别是在冷期;而在暖期,气候演化表现出各自的特点.气候演化格局所呈现的可比性,可能是通过冷期的一致而体现的.     

一个简化气候系统的非线性特征

文中建立一个包含年平均云量、地表温度及边界层气温的零维能量平衡模式。研究表明：该模式在适当的参数值范围内，能模拟出接近实际的气候状态；根据与该模式相应的偏差方程，讨论了气候系统的非线性特征以及云对气候状态演化的作用。     

对“气候”定义的认识

从气候发展的角度，分析了不同时期人们对气候概念的认识，并对此提出了几点看法。     

REGCM2和SUCROS模式的双向耦合模拟试验

文中利用NCAR区域气候模式REGCM2和荷兰WAGENINGEN农业大学的作物生长过程模式SUCROS在中国东部平原进行了作物-大气双向耦合的模拟试验。初步的研究结果表明，该双向耦合模拟试验(R／S)能较好地描述大气和农作物间动态的基于生物过程的相互作用。R／S模拟试验不仅能真实合理地反映植物叶面积指数的逐日变化特征，更好地描述中国东部平原的陆面物理过程，而且改善了REGCM2对中国东部地区夏季降水和地面温度的数值模拟。该项研究对进一步认识和研究气候系统与陆地生态系统的相互作用具有一定的意义。     

统计气候诊断与预测方法的重要性

主要论述现代气候诊断与预测业务和研究工作中，统计学方法的重要性。在理论上，系统的内在随机性及外在随机性几乎不可避免，气候具有概率性；从实践中看，历来许多重要观测事实的揭示往往都是通过统计学方法。文中以大量事实和理论观点证明统计气候诊断预测方法具有不可替代的重要作用。     

1998年夏季地震、地温场演变与洪涝过程分析

基于地震、土壤温度和降水资料,从地球系统各圈层相互作用的观点分析了1998年夏季长江和嫩江流域特大洪涝灾害的成因,探讨了地球固体圈层热力活动对大气圈异常事件的激发作用. 分析表明深层(3.2m)土壤温度场与同期降水场的分布有很好的一致性,同时降水过程对下垫面脉冲性热扰动有较为敏感的响应. 文中还讨论了土壤热力异常影响大气降水的物理机制.