CMIP6计划中我国地球气候系统模式北极海冰空间分布的模拟评估

世界气候研究计划(WCRP)正在组织实施第6次国际耦合模式比较计划(CMIP6)。本文选取了参加CMIP6的9个中国大陆地球气候系统模式的北极海冰输出结果与同时段海冰遥感观测数据进行比较,评估了各个模式1980年至2014年北极海冰密集度和其长期趋势的空间分布。研究表明,所有的模式都可以较好地模拟出3月北极海盆海冰的分布情况,误差主要分布在海冰边缘地区,其中鄂霍茨克海的中部以及巴伦支海地区误差最大,最高值可达90%。与3月相比,模式对9月海冰空间分布的模拟效果不佳,在北极海盆地区以及海冰边缘地区均存在15%以上的误差。在海冰密集度长期趋势空间分布方面,3月,9个模式总体高估了海冰下降区的海域面积,在鄂霍茨克海、巴伦支海以及格陵兰海北部海域为模式误差大值区(大于50%)。模式在模拟9月海冰下降趋势的区域及量级上较3月都有更大的偏差。另外,9个模式对海冰密集度多年平均季节变化的模拟能力与其对长期趋势的模拟能力有一定关联,对海冰密集度季节变化模拟准确的模式,其海冰长期趋势的模拟也较接近观测。海冰分量模式中参数化方案的改进可以明显提高模式的模拟能力。

试论西方地球气候工程倡议的多重政治涵义

地球气候工程作为减缓和适应气候变化的政策选项,是全球范围内一系列科学技术设想的总称。关于人为设计改变自然气候的“地球工程”概念和构想已经流传了几十年,但这种在全球范围内尝试改造自然气候环境的科技前景也引发了一系列关于法律、伦理、政治和社会问题的国际讨论。作为一种应对气变的技术修复路径,地球气候工程具有巨大的科学不确定性和伦理争议性,同时还蕴含多重政治风险性:它意味着一种宏大的压制或者忽视普通民众关切的社会工程或社会系统规划;很容易导向新形式的环境威权主义或“气候利维坦”;强迫民众接受“一种实验(性质)政治”;未能给出切实可行的民众参与和立法建议;等等。气候工程一旦部署实施,地缘政治难题将可能是人类社会面临的前所未有的政治挑战,因而只是西方学术界在自由民主制难以应对当代全球生态环境危机的无奈状况下作出的乏善可陈的对策建议。只有多层次、多中心、跨尺度的政策协调、整合和趋同,才是未来全球和各区域气候变化治理的常态和正道。

中国地球气候系统模式的发展及其模拟和预估

地球气候系统模式是开展多学科、多圈层集成研究的重要平台,其发展是国际地学领域特别是全球变化领域竞争的前沿。中国的地球气候系统模式研发工作始于20世纪80年代,最近10年得到快速发展。研发格局上已经形成中国科学院、有关部委和高校三足鼎立的局面。文中在简要回顾中国地球气候系统模式早期发展历史的基础上,总结了中国参加第6次耦合模式比较计划的9个地球气候系统模式的技术特点,初步评估了中国4个模式对全球和东亚气候模拟的基本性能,分析了其在4种共享社会经济路径情景下对全球降水与温度的预估变化及其与平衡态气候敏感度的联系。最后,结合国际态势,从发展的角度提出未来中国气候模式研发工作需要加强的8个方向。

宇宙线对地球气候的影响

对宇宙线影响地球气候的一些观测结果和物理机制的研究进行了总结和概述,主要讨论了宇宙线对大气中化学反应、云形成过程等的影响,并给出了羊八井宇宙线观测站对宇宙线流强和大气参量日变化的初步观测结果.

论地球气候的人类共同继承财产属性

人类的生存、福祉与地球气候及其稳定性息息相关,保护地球气候越来越密切地融入到人类社会的发展之中。应对气候变化是人类社会的理性抉择,然而美国政府先后退出《京都议定书》和《巴黎协定》,全球气候治理不断遭遇挑战。联合国框架内相关规范性文件将气候变化作为一项"人类共同关切事项"以促使国际社会应对气候变化,但是这一概念并不利于保护地球气候的集体行动,地球气候的法律属性理应在动态中寻求发展。人类共同继承财产概念已经得到国际社会公认,保护地球气候契合人类共同继承财产概念的基本精神,其符合全人类共享、无害财产的利用、全球治理等核心要素,理当确立地球气候的人类共同继承财产法律属性,这对于谱写人类可持续发展事业新篇章和构建人类命运共同体具有重要的理论价值和现实意义。

宇宙线与地球气候变化相关性研究进展

近百年来的地球气候变化已是不争的事实,导致气候变暖的主要原因很可能是大量排放温室气体的结果,但也有研究表明,地球气候变化与宇宙线也存在一定的相关性。文章综述了该领域的研究现状和重要结论,重点介绍了宇宙线影响气候的模型,对CERN的CLOUD实验和羊八井国际宇宙线观测站开展的工作进行了展望。

太阳活动变化及其对地球气候的影响值得关注

太阳活动与地球气候有密切关系,太阳活动对地球气候的影响一直为科学界所关注,过去已从各个角度进行了一系列研究,但其影响机制比较复杂,迄今为止很多问题还不是很清楚。概要总结了近年来国际上的一些研究分析结果和观点,归纳了太阳活动影响地球气候的可能机制和途径。

探地球气候奥秘 谋人类新时期“稻粮”——访著名气候学家、中国工程院院士丁一汇

专家档案丁一汇,中国工程院院士,气候学家。1938年10月16日生于上海。历任中科院大气物理研究所副研究员,国家海洋局海洋环境预报中心副主任兼国家海洋预报总台台长,中国气象科学研究院副院长,研究员,博士生导师,中国科学院研究生院等高校兼职教授,国家气候中心主任;世界气象组织东亚季风研究委员会主席,东京大学客座教授;政府间气候变化委员会(IPCC)第一工作组联合主席,世界气候研究计划(WCRP)联合科学委员会执行理事,英国皇家气象学会国际气候杂志编委,中国气象学会与中国海洋学会常务理事。2001年至今,中国气象局气候变化特别顾问。他多次参与和主持国家和部门级重大攻关和研究项目,为推动我国的气象业务发展作出了重要的贡献,并在气候变化、亚洲季风以及中国的灾害性天气气候方面做出有理论意义和实用价值的创造性研究成果。在国内外刊物上发表论文286篇,中英文专著15本,SCI收录25篇,SCIE3篇,ISTP6篇,EI12篇。被SCI论文引用630次。被CSCD收录121篇,引用1093次。曾获国家科技进步一等奖、二等奖,国家自然科学二等奖、三等奖。2002年获何梁何利科学进步奖。获部委级一或二等奖9次。主持领导并参与国家气候中心的建设,经七年努力,国家气候中心目前已建成为国内外重要的气候预测和研究机构。建立了我国气候监测、预测、评估和服务的综合业务系统,每年为国家提供月、季、年预报结果。

浅谈地球气候变暖的原因与发展低碳养猪业的展望

近几十年来,地球气候逐渐变暖,地表温度以每10年0.2℃递增。如不及时采取措施,未来随着全球气温持续上升,海水变暖,极地冰川融化,会淹没许多岛屿和沿海地域,使更多沿海土地盐碱化而荒芜,

《地球气候演化小史》序二

在谈及地球气候概念时,我们通常会以时空尺度上的平均值界定,如:将短时间发生的大气变化称之为天气,将一段时间的大气平均状态定义为气候。从理解气候概念的角度看,这样的界定是合适的,反映大气运动过程中短时变化与长期平均状况存在着不同的特征,需要有所区别。

太阳对气候的影响机制不仅仅是总辐射能量——“太阳变率与地球气候”研讨会评介

探索过去1万年地球气候的变化和太阳可能存在的联系，对过去、现在的太阳和太阳变率进行了总结，点出了在不同时间尺度下太阳和气候的关系，以及太阳和气候关系的相关机制。

第六次国际耦合模式比较计划中我国地球气候系统模式海冰范围的模拟评价

世界气候研究计划(WCRP)正在组织实施第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6),该计划中,我国提供了9个地球气候系统模式的结果。本文利用这9个地球气候系统模式的北极海冰输出以及同时段海冰的观测数据,评价了这些模式1980—2014年北极海冰范围的季节变化、长期趋势及年内变率,并与CMIP6多模式平均进行了比较。结果表明,与观测数据对比,多数模式(8/9)都能反映出北极海冰范围季节变化的时间特征,其中1个模式海冰范围最大值的出现时间延迟了1个月。多数模式(8/9)高估季节变化的最大值。在长期趋势方面,5个模式高估了3月北极海冰范围减小的趋势,4个模式低估了9月北极海冰范围减小的趋势。与CMIP6多模式平均结果相比,其中1个模式的季节变化和长期趋势在多模式平均值的标准差范围内。观测表明,1980—2014年,9月海冰范围的减少趋势为3月减少趋势的2倍,这导致了海冰范围年内变率呈现上升趋势,有两个模式较好地再现了这一特征。此外,参加CMIP5及CMIP6具有传承关系的我国4个模式在北极海冰范围季节变化及长期趋势方面有了明显的改善。

太阳活动变化与地球气候

从银河系的范围来看，太阳是颗极为稳定的恒星。尽管一些恒星表现出强烈的脉冲，大小及亮度会发生大幅度波动，有时甚至会爆炸，但是在11年的太阳活动周期中，我们太阳的亮度只发生了0．1％的变化，这一变化微不足道。

科学家钻透格陵兰冰层发现——地球气候变化的“档案”

40名欧洲研究人员钻通3030米格陵冰层,钻到了20万年积冰以下的岩石。冰层上有明显的季节气温变化痕迹。它几乎可以说是地球气候变化的"档案"。对冰层进行化学分析的结果表明,冰层里有1986年切尔诺贝核事放飘来的核尘埃。

追踪地球能量动向，监测地球气候变化

2010年4月16日出版的《科学》杂志报道：通过监测地球大气外层吸收与释放的能量，人类有可能计算出大概有多少能量保留在了地球系统内。但是，吸收的能量具体流向了地球的哪个部分呢？地球最主要的能量储蓄池是海洋，其通过热的方式捕捉能量。能量在大气与海洋之间不断以热方式进行交换，从而制造出地球上各种自然的气象现象，影响着全球的天气与气候变化。

太阳活动与地球气候变化之间的关系

众所周知,太阳的活动周期是11年。人们普遍认为当太阳处于某一活动周期的衰减阶段时,地球所接受的太阳辐射也会相应的降低。科学家们对2004~2007年太阳的活动情况进行了研究,而这几年太阳正处于11年活动周期中的衰减阶段。

从太空制造地球气候

从太空控制地球气候郝彦伟，李宏译陈丽英校在地球上扭转温室效应或许非常困难。以外层空间为基地的大型设施，为使射入地球的热量和紫外线辐射偏离，提供了可行的解决办法。许多人认为，太空探险是伟大却不切实际的冒险。然而，就在最近的几十年里，太空的开发已开始在解...

太阳伞与地球气候

如何缓解地球温室效应给人类带来的危害,全世界的科学家们无不为之冥思苦想,其中不乏优秀之作。例如,广泛开展植树造林运动;驱散大气中的硫磺微粒;在极地海洋增施营养肥以促进浮游生物的生长,大量吸收温室气体二氧化碳;在不同地区上空释放高达几十亿个铝气球以反射太阳光;减少石油的使用量等。直到不久前,许多科学家才醒悟过来,发现许多策略或为“马后炮”,或非根治之法。于是。

丹麦科学家最近证实 地球气候变化与太阳活动周期的长短相关

两位丹麦气象研究人员最近提出的分析数据令人信服地证实,地球气候变化与太阳活动周期的长短变化相符。这一结果为预测地球气候的长期变化提供了一个有力依据。 所谓太阳活动,一般是指太阳表面黑斑和耀斑数量的变化,其实质是太阳内部能量的变化。太阳活动呈周期性,其周期平均为11年多一点,实际上是从8年到14年不等。