我国综合自然地理学未来发展研讨会在北京召开

2011 年8 月4－5 日,我国综合自然地理学未来发展研讨会在北京中国科学院地理科学与资源研究所召开。来自中国地理学会、国家自然科学基金委员会、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院生态环境研究中心、中国科学院遥感应用研究所、中国科学院对地观测与数字地球研究中心、北京大学、北京师范大学、首都师范大学等京区单位的20 多位专家、学者应邀出席了会议。     

CMIP5/6气候模式对El Ni?o多样性模拟能力的评估

利用第五次和第六次国际间耦合模式比较计划(coupled model intercomparison project, CMIP)中全球气候模式的历史时期和未来增暖情景模拟结果,结合观测资料,文章对比评估了23个CMIP6模式和32个CMIP5模式对El Ni?o多样性的模拟能力,并预估了东部(eastern Pacific, EP)型和中部(central Pacific, CP)型El Ni?o对未来全球变暖的响应特征。结果表明,绝大多数CMIP5/6气候模式能够合理地模拟El Ni?o的多样性特征,且CMIP6多模式的模拟性能较CMIP5有明显提升。CMIP6模式不仅减弱了EP型El Ni?o空间模态模拟的离散性,而且还显著提高了CP型El Ni?o空间模态的模拟能力; CMIP5/6多模式基本能够模拟出两类El Ni?o的季节锁相性特征,但CP型El Ni?o衰亡时间较观测明显滞后3个月;同时CMIP5/6多模式模拟的EP型El Ni?o强度与观测值较为接近,但CP型El Ni?o的振幅却强于观测。在未来全球变暖背景下, CP型ElNi?o事件的发生频率相对于EP型事件将趋于降...     

我国西北地区干湿变化特征及其未来预估

基于降水量、土壤湿度、径流量和干旱指数等多种气象要素,系统分析研究了近60年我国西北地区的干湿特征演变规律,并利用最新的第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）多模式模拟结果对该区域未来干湿变化特征进行了预估。结果显示：近60年来我国西北地区的降水量、土壤湿度和径流量均呈现出由东南向西北递减的空间分布格局;冷季的降水量和径流量明显低于暖季,但土壤湿度和干旱指数在冷暖季节差异不显著。西北地区年降水量、土壤湿度和干旱指数均呈现显著增加的趋势,增幅分别为5.07 mm/10 a、3.89 mm/10 a和0.26/10 a,特别是2000年后增加的趋势更显著,且变湿幅度最大主要出现在西北西部;而径流量在2000年之前呈现明显下降的趋势,而2000年后显著增加。在未来气候变化情境下,21世纪中期（2031～2060年）和后期（2071～2100年）西北地区呈现出湿润化的趋势,并且21世纪后期的湿润化程度更显著,高等排放情景（SSP5-8.5）比中等排放情景（SSP2-4.5）下湿润化更明显。本研究可为我国西北地区气候变化的影响评估提供参考依据。     

南海北部全新世以来海平面变化特征及未来趋势预测

南海北部是南海向陆地过渡的前锋关键地带和全球变化的敏感地区之一，受海平面变化的影响，该地区海平面标志物广泛发育，是开展过去海平面变化研究的理想区域。目前关于南海北部全新世海平面变化历史的认识依然存在一定分歧。基于此，通过新增6个珊瑚礁数据，并对南海北部已发表的海平面数据进行年代和高程校正，然后进行相互验证和可靠性分析。同时对监测记录较为连续的12个验潮站的现代海平面观测资料进行整理和进一步验证重建结果的可靠性。最后，根据汇编的679个校正和可靠性评估后的海平面数据，重建了南海北部全新世以来，尤其是最近2 000 a的海平面变化历史和变化特征。校正和评估后的数据显示：南海北部海平面从早全新世（8 211±128）cal a BP的-16.16 m快速上升到6 000～7 000 cal a BP的1.5～2.5 m，之后波动下降到现今海平面高度。其中在中全新世海平面保持高位震荡约2 600 a，而晚全新世南海北部过去2 000 a海平面整体呈现出阶段变化过程。首先，在公元0-350年呈下降趋势，然后在公元350-850年海平面快速上升，并在公元880年，海平面处于过去2 000 a的最高...     

城市交通韧性研究进展及未来发展趋势

交通韧性是指在极端条件下交通系统能够通过自身抵抗、减缓以及吸收的方式维持其系统基本功能和结构的能力，或者能够在合理的时间和成本内恢复原始平衡或者新平衡状态的能力。受全球增温、海平面上升以及快速城市化的影响，极端事件的风险日益增加，从而导致城市交通运输基础设施运营面临着严峻的挑战。在此背景下，如何衡量极端事件下城市交通韧性强度(包括不同极端天气事件强度对其强度的影响)，如何监测其时空分布特征和演变趋势，以及多长时间交通运输系统能够恢复正常状态？针对这些问题，目前还缺乏有效的监测方法，尤其是缺乏气候变化对交通韧性影响的时空动态变化监测。因此，如何精准识别极端事件下城市交通韧性的状态，提升自然灾害交通防治水平亟待解决。而随着大数据挖掘技术和时空预测深度学习方法的发展，为重建城市交通韧性强度时空数据集，进而揭示历史极端事件影响下城市交通韧性强度时空演变特征、变化趋势以及影响机制提供了可能。论文对国内外近50年来交通韧性研究进行了梳理和概括，结合国内外交通韧性的相关研究成果对已有的研究中存在的不足进行了评述；并指出了气候变暖情况下交通韧性研究的重点领域和方向，旨在为今后开展交通韧性研究提供新的思...     

赣州不同情景土地利用变化对生态系统服务价值影响

城镇发展使得生态系统服务价值发生变化，甚至显著降低，模拟未来土地利用结构，能优化国土空间结构，提高生态系统服务价值。本研究以2010、2020年土地利用类型数据，利用土地利用变化情景模拟(GeoSOS-FLUS)模型模拟不同情景下2030年土地利用状况。结果表明：4种情景下草地、未利用地都是减少，水体几乎不变，建筑用地栅格数都增加，其中基准和保护林地情景增加最多，均为25.66%,林地除保护农田基本不变外，其他三种情景变化几乎一致，增加均为3.07%;相比2020年，保护农田的生态系统服务价值降低了5.46亿元，其他三种情景的服务价值都增加，保护农田林地最高，为2 901.82亿元，其他两种均为2 893.07亿元。     

CMIP6多模式对21世纪中亚极端降水未来变化预估

基于最新的第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）14个耦合模式的数值模拟结果，预估研究了中等强迫情景（SSP2-4.5）和高强迫情景（SSP5-8.5）两种共享社会经济路径下21世纪中后期中亚极端降水事件的时空分布特征及其与区域气候增暖之间的关系。结果显示，大多数CMIP6模式基本能够模拟出历史观测降水气候态（1979～2018年）的空间分布特征，但在中亚西南及东南部偏干，北部及中南部偏湿。与历史基准期（1981～2010年）相比，21世纪末期（2071～2100年）中亚强降水强度在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下分别增加0.54 mm/10 a和2.4 mm/10 a，而强降水发生频率则分别增加了5%～27%和6%～210%，尤其是中南部高海拔山区增加的幅度更大。预估结果的信噪比显示，天山以北的中亚东北部区域的极端降水强度及其发生频率的预估结果具有更高的可信度。气候变暖对未来中亚极端降水事件的发生频次具有明显的调控作用，在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下，当气温每升高1 K时，极端强降水事件的发生频次在分别增加约7 d和9 d，而最大连续无降水日数则分别增加约3 d...     

采用案例推理的城市扩张模拟及情景预测

针对应用案例推理(CBR)对城市扩张过程进行模拟时，斑块结构的案例难以表现出城市对其他土地类型的侵蚀过程，且缺少时间因子的控制导致无法实现对特定时期结果的预测的问题，该文以土地栅格单元作为案例的计算单元，使其能够适应城市扩张过程；并将案例的变化过程通过“土地利用→城市化结果”两个时期的状态进行描述，以体现出模拟的时间周期，提高了模拟过程的时间控制力度。在此基础上，对模型的算法进行了拓展，构建了城市扩张CBR模型。以鸡西市作为研究区，模拟结果总精度为96.87%,Kappa和品质因数(FoM)分别为0.85和0.146;规划情景下的城市聚集程度明显提高，有效地体现出情景设定的作用。实验结果表明，该文提出的模型为城市扩张模拟研究提供了一种有效的思路。     

气候变化对中亚五国粮食安全的影响

随着全球气候变暖趋势的逐渐加剧,气候变化对粮食安全造成的影响引发社会各界广泛关注.中亚国家深处亚洲内陆,生态环境脆弱,农业技术较低,面临着严峻的气候变化威胁.基于1990～2019年中亚五国的面板数据,构建了C-D-C模型,研究气候变化对该区粮食安全的影响,并预测未来发展趋势.研究发现,过去30年中亚五国粮食安全水平整体呈上升趋势,其中哈萨克斯坦粮食安全指数较高,而塔吉克斯坦粮食安全水平较低.年均温和年降水对五国的粮食安全影响存在倒U型关系,其中对哈萨克斯坦粮食安全的积极影响最大;极端高温和极端低温对中亚五国粮食安全具有显著的负向影响,其中对土库曼斯坦粮食安全的消极影响最大;霜冻日数对粮食安全的影响不显著.未来气候预测结果显示, 2030～2090年中亚气温和降水量有继续升高趋势,整体将对五国粮食安全具有持续抑制作用.建议各国提高气候风险认识,加强气候科学研究,提前制定多方适应策略;同时,加强国际合作,有效减少温室气体排放,强化保障粮食安全的能力.     

针对江苏省气温和降水的高分辨率降尺度模拟及预估北大核心

本文利用WRF模式,以25 km分辨率数值模拟结果作为驱动场,对江苏省现代和未来15 a的气候进行5 km高分辨率降尺度模拟及预估。结果显示,高分辨率降尺度模拟对其驱动场具有显著的提高,降水的负偏差和气温冷偏差均有所降低,其模拟的降水与气温概率分布与观测更为接近;对于极端指数,WRF模式能够模拟出其基本分布,除连续湿润日数CWD和极端高温TXx之外,高分辨率模拟对其他指数的模拟均有显著的提升。在RCP8.5排放情景下对未来气候变化的预估表明,江苏降水在夏季以减少为主,在春季则以增加为主,全年平均降水存在减少趋势;未来0~1 mm·d^(-1)的微弱降水发生概率将增加,小雨、中到大雨以及暴雨发生的概率均降低,而暴雨强度的增强导致极端强降水R95显著增加;气温25℃以上高温发生的概率在未来有所增加,而0℃以下的低温发生概率减小,从而导致暖持续日数显著增加,而冷持续日数减小,另外,极端高温和极端低温都有显著的升高。