2001-2100年中国温度变化趋势及时空差异研究

在气候变暖的大环境下,研究未来时期温度变化可为区域应对气候变暖带来的不利影响提供依据.基于长时间序列1 km温度数据集,采用突变与趋势分析方法,揭示了2001-2020年与2021-2100年中国地区年均温时空格局、突变年份以及变化趋势特征.结果表明:①相比2001-2020年,2021-2100年中国年均温呈现上升趋势,中国东北部、中部以及西北部年均温增幅比其他区域更为明显,且共享社会经济路径中等强迫情景(SSP245)和高强迫情景(SSP585)下年均温增幅均随时间推移而升高,而在共享社会经济路径低强迫情景(SSP119)下年均温表现出先升高后降低的趋势.②2001-2020年,年均温在2010年左右发生显著突变,集中在中国东北部、西南部和东南部,面积占比为48.6%;2021-2100年,SSP119情景下年均温在2040年左右发生显著突变,分布在除中国南部部分地区外的区域,面积占比为85.9%,而在SSP245和SSP585情景下,年均温在中国大部分地区分别在2050年和2075年前后发生显著突变.③2001-2020年,年均温以0.02~0.50℃/10 a的速率呈显著上升趋势,面积占比为6.5%;在年均温突变之前与之后时期,其以0.41~1.71℃/10 a与0.03~1.81℃/10 a的速率显著上升,面积占比分别为9.7%和15.4%.2021-2100年,SSP119情景下年均温以0.02~0.08℃/10 a的速率显著上升,面积占比为21.3%,其余两种SSP情景下年均温在整个中国分别以0.17~0.38,0.39~0.86℃/10 a的速率显著上升;在年均温突变之前与之后时期,SSP119情景下分别以0.03~1.74,0.02~0.62℃/10 a的速率显著上升与下降,面积占比分别为70.9%和62.2%;而在SSP245和SSP585情景下年均温突变前后时期,中国大部分地区年均温均呈显著上升趋势.

气候变化下中国潜在自然植被生态系统碳储量动态

陆地生态系统固碳是减缓大气CO_(2)浓度升高的重要途径,了解气候变化下潜在自然植被生态系统碳储量(ECS)有利于区域土地管理政策的制定。该研究基于遗传算法对LPJ-GUESS模型的敏感参数进行校准,使用降尺度的气候数据驱动模型,结合Mann-Kendall趋势检验、Sen’s斜率估计方法和偏相关分析法,分析2001-2100年中国ECS的时空格局、趋势变化特征及气候主导因子。结果表明:1)校准后的LPJ-GUESS模型模拟ECS的纳什效率系数和皮尔逊相关系数分别为0.751、0.901,表明LPJ-GUESS模型可以较好地模拟中国ECS。2)2001-2020年,中国潜在自然植被ECS由东南向西北递减,总量为156.06 Pg,其中植被、凋落物、土壤碳储量分别占34.2%、1.9%、63.8%。相比于2001-2020年,2081-2100年ECS具有相似的空间分布,ECS总量预计增加0.51-11.16 Pg;2001-2020年和2021-2100年,中国潜在自然植被ECS的增加速率分别为8.5 g·m^(-2)·a^(-1)、3.7-21.0 g·m^(-2)·a^(-1)。3)2021-2100年中国东南部、内蒙古高原、青藏高原等地区ECS显著增加(37-44 g·m^(-2)·a^(-1)),云贵高原南部、两广丘陵等地区ECS显著减少(45-72 g·m^(-2)·a^(-1))。(4)不同区域的气候主导因子不同:气温在中国西北地区主导ECS变化;受区域干旱程度影响,ECS与降水量的相关性由东南向西北递增;辐射在高纬度、高海拔地区主导ECS变化;在中国47.9%-56.1%的区域CO_(2)浓度主导ECS变化。