中国极端天气气候研究——“地球系统与全球变化”重点专项项目简介及最新进展

全球变暖背景下,极端天气气候事件频发,并表现出群发性、持续性、复合性等特点,不可预测性增加;持续性强降水、极端低温、复合型极端高温干旱、群发性热浪和台风等极端天气气候事件对我国经济社会和可持续发展影响巨大。然而,上述极端天气气候事件的新特征、关键过程和机理尚不完全清楚,重大极端事件的预报预测水平亟待提升。文章首先简要介绍“地球系统与全球变化”重点专项项目“中国极端天气气候事件的形成机理及其预测和归因”的基本情况。项目拟在分析全球变化背景下对我国造成重大影响的极端天气气候事件新特征的基础上,深入研究多尺度海-陆-气耦合过程影响极端天气气候事件的机理,挖掘极端天气气候事件次季节-季节预测的前兆信号;发展动力与物理统计相结合的极端事件预测新方法,研制针对中国极端事件的新一代高分辨率数值预报与检测归因系统。文章重点总结了自2022年12月项目立项至今取得的最新研究成果和进展。

2023年中国气候异常特征及主要天气气候事件

2023年,我国气候主要表现为暖干的特征,全国平均气温10.71℃,较1991—2020年气候平均偏高0.82℃,为1951年以来最暖;全国平均降水量615.0 mm,较常年偏少3.9%,为2012年以来第二少。四季气温均较常年同期偏高,其中夏、秋季分别为历史同期次高和最高;除秋季降水偏多外,其余三季降水均偏少。汛期(5—9月),全国平均降水量较常年同期偏少4.3%,为2012年以来第二少,我国中东部降水总体呈“中间多南北少”的分布。2023年,我国区域性气象干旱多发,西南地区遭遇冬春连旱;春季北方沙尘天气过程偏多;夏季前期,华北和黄淮遭受1961年以来最强高温过程;7月底至8月初,受台风杜苏芮影响,京津冀地区发生历史罕见极端强降水过程,华北地区出现“旱涝急转”;华西秋雨开始早、结束晚、雨量多;1月中旬发生年内最强寒潮过程;秋末冬初冷空气频繁入侵,12月华北和黄淮等地降雪日数偏多、积雪偏深。

2022年夏季中国气候特征及主要天气气候事件

2022年夏季,中国气候总体呈现暖干特征。全国平均气温22.3℃,较常年同期偏高1.1℃,为1961年以来历史同期最高;全国平均降水量290.6 mm,较常年同期偏少12.3%,为1961年以来历史同期第2少。季内主要天气气候事件有:中国中东部地区出现1961年以来综合强度最强的高温过程,此次高温事件持续79 d,江南大部、江淮西部、江汉、四川盆地东部等地高温日数较常年同期偏多20 d以上,对电力供应和人体健康等产生不利影响;长江中下游及川渝地区出现严重夏伏旱,范围广、强度大,高温干旱叠加给农业生产、水资源、能源供保、长江通航能力等多方面带来不利影响;全国共发生19次区域性暴雨过程,珠江流域、松辽流域出现阶段性汛情;台风生成、登陆个数均较常年同期偏少,初台“暹芭”登陆强度强,对华南及江西等地造成一定经济损失,但对缓解华南高温和干旱有利。

大变局下的全球气候治理与中国的战略选择——基于首次全球盘点的分析

2023年迪拜气候大会完成了对《巴黎协定》的首次全球盘点,明确指出《巴黎协定》已经取得了重要进展,但各缔约方尚未集体步入实现《巴黎协定》的宗旨及其长期目标的轨道,距离实现这一目标仍存在巨大差距。这次气候大会也确定了转型脱离化石燃料的路线图,以便在2050年实现净零排放,这标志着化石燃料时代终结的开始,也表明绿色转型的时代潮流不仅不可逆转,而且转型的步伐在未来十年将持续加快。当今世界正面临百年未有之大变局,全球气候治理的紧迫性显著上升。作为国际社会的负责任大国和全球气候治理的关键行为体,中国需要从构建人类命运共同体的战略高度出发,利用首次全球盘点向国际社会发出清晰信号,坚定推进自身“双碳”目标的实现,积极推动和引领全球低碳转型,为实现全球气候治理目标贡献更大力量。

中国主要城市气候舒适度时空特征

人居气候舒适性是评判城市环境宜居水平的重要因素之一。利用1991-2020年中国31个主要城市的每日气象要素资料,采用室外天气舒适指数(OWCI)模型,分析了中国主要城市人居气候舒适性总体水平、舒适度年内变化类型、冬夏两季的空间差异,并剖析了城市的夏季炎热特征及其变化趋势。结果表明,中国大多数城市年平均气候舒适度高于舒适等级水平,但空间差异明显,31个主要城市一年中舒适天气累计日数均超过半年,年平均舒适日数为231天,总体人居气候环境良好。中国31个主要城市气候舒适性年内变化可分为寒冬凉夏型、冷冬凉夏型、冷冬热夏型、暖冬长夏型及四季舒适型5种类型;春秋季节天气普遍舒适,冬夏两季气候舒适性空间差异很大,冬季的差异大于夏季的,12座城市适合夏季避暑,比较适合冬季避寒的城市有海口、广州、昆明、南宁和福州。夏季酷热的城市主要分布于长江中下游流域,近30年其夏季的酷热日数和酷热程度有较明显的增加趋势。

基于核心素养的小初高天气和气候贯通进阶探讨

“小初高贯通进阶”遵循学习规律和学科规律,以地理核心素养发展为主线,以学科知识为基础,结合不同学段的学情实施教学,实现小学—初中—高中地理课程的有效衔接以及依次递进。本文以“天气和气候”主题为例,以地理核心素养为导向,系统梳理小学—初中—高中内容要求以及内在衔接,设计具有层次性的教学过程和系统连贯的评价体系,以期为制定贯通进阶的教学策略、培育学生地理核心素养提供教学参考。

气象信息转化为网络气象商品的探究——以中国天气网生活预警地图为例

分析了国内外气象经济发展现状及我国气象经济发展存在的问题,以中国天气网自主研发的网络化生活预警地图为例,探索了气象服务网络市场化运营的途径,并总结了气象服务转商模式的启示,以期推动气象服务内容市场化运营,赋予气象经济更多可能性。

气候变化对中国沿海红树林潜在分布格局的影响

探明气候变化对红树林分布的影响对红树林的保护与恢复具有重要意义。研究设置了3种气候变化情景(SSP1_2.6、SSP2_4.5和SSP5_8.5),运用MaxEnt模型预测当前时段(1970—2014年)与未来时期(2090s)的气候条件下红树林的潜在分布区,探究红树林分布格局对气候变化的响应。结果表明:MaxEnt模型预测效果较好,测试集的AUC值均大于0.90,TTS值超过0.75;当前气候条件下,红树林的潜在分布区约占中国沿海区域的3.16%,主要集中在福建、台湾地区、广东、海南和广西东南部的盐沼滩涂和河口湿地;制约红树林分布的关键因子为年平均气温、平均日较差、最冷月最低温、海拔和土壤电导率,5个变量的累积贡献率达到了80%以上;未来3种气候变化情景下,红树林的潜在分布区不断向高纬度方向扩展,最北端可能达到浙江中部到江苏南部的海岸带,质心位置也呈现出地带性转移。但3种气候变化情景下的红树林潜在分布面积发生了变化,其中,在SSP5_8.5情景下,红树林分布面积表现为负增长,由当前的3.16%下降到2.76%。研究结果可为中国沿海红树林北向迁移提供一定科学依据。

及物性视角下《中国日报》的中国形象建构与表达——以中国应对气候变化报道为例

对《中国日报》有关中国应对气候变化之报道语料的及物性分析表明,《中国日报》主要通过物质、关系、心理、言语过程等表现手段,从人类可持续发展和中国立场出发,建构和表达中国作为“应对气候变化的先锋者”“气候治理合作的推动者”和“国际气候秩序的引领者”的大国形象。这些报道,传播了中国气候治理理念,也对贬损中国的言论进行了有理有据的回应,有助于引导国际社会关注中国在气候变化上做出的贡献,使中国得到国际社会的充分认知和善意理解,在气候变化问题上赢得国际美誉。

中国推进应对气候变化南南合作的措施及多重效应

中国坚持人类命运共同体理念,发扬负责任的发展中大国风范,本着力尽所能的原则,坚持正确义利观,奉行真实亲诚理念,积极开展和推进应对气候变化南南合作,为发展中国家应对气候变化提供切实的帮助和支持。中国持续推动应对气候变化南南合作,对促进相关发展中国家增强应对气候变化的能力及经济、社会可持续发展等产生了多重积极效应。

全球气候治理:中国实践及世界意义

坚持全国一盘棋,发挥我国资源禀赋、技术创新、超大规模市场等多重优势,根据各地各部门实际分类施策,鼓励在应对气候变化领域中主动作为,走生态优先、绿色发展道路。依法明确全民所有自然资源资产所有权的权利行使主体,优先将具有水源涵养、防风固沙等功能的重要区域划入生态保护红线,全面提升生态系统多样性、稳定性、持续性。优化生物多样性保护空间格局,科学构建促进物种迁移和基因交流的生态廊道。有为政府、有效市场相得益彰,构建新型举国体制,加快绿色低碳科技革命。积极推进“气候外交”,不断以中国新发展为全球气候治理带来新机遇。

中国环境形象建构的话语历史分析——基于《中国日报》气候变化报道语料库的研究

气候变化已成为全球关切的焦点问题,相关报道在很大程度上影响并塑造着国家环境形象。本研究以2011年至2020年《中国日报》有关中国气候变化的报道为语料,在沃达克(Wodak,2001)话语历史分析法的基础上,结合LDA主题模型和语料库方法,探析该话语实践所建构的中国环境形象。通过对报道主题、互文关系、语言表现形式的分析,本研究发现《中国日报》凭借六大主题和多样话语策略,成功塑造了绿色低碳、勇担责任、言出必行、开放共享的中国环境形象。希望本研究能丰富国家环境形象建构研究,并为外宣媒体提出可行性建议。

2023年全球重大天气气候事件

2023年,全球平均气温比工业化前高出约1.45℃(±0.12℃),是有观测记录以来最热的一年。全球海平面继续上升,且全球平均海平面达到了有卫星记录(1993年至今)以来的最高水平,反映了持续的海洋变暖以及冰川和冰盖的融化。北极海冰面积仍远低于常年值,南极海冰面积创下历史新低。巴基斯坦、中国京津冀地区、意大利、巴西圣保罗州北部沿海地区、新西兰北岛等地遭受暴雨洪涝灾害,非洲西北部、中国云南、中美洲和南美洲北部发生严重干旱,南欧、北美、南美、东亚和南亚等地遭遇创纪录高温热浪,欧洲和北美等地遭遇寒流和暴风雪侵袭,强对流天气频繁袭击世界各处,全球热带气旋活动频繁。

气候变化背景下农业低碳发展:国际经验与中国策略

在全球共同应对气候变化的时代背景下,探索国际视野下农业温室气体减排的先进经验,对于中国践行气候变化国际合作倡议、推动自身农业可持续发展实现具有重要现实意义。以美国、欧盟和日本等国家为对象,分别梳理其农业低碳发展的主要做法、最新行动和取得成效,据此,结合中国特色农业发展的基本理念,提出农业低碳发展的中国策略。研究表明:1)较之于同为新兴经济体的印度,2020年中国在农业温室气体排放总量和人均排放量上与其相近,但中国的单位GDP排放量[44.52 t∙(106$)^(−1)]远低于印度[278.11 t∙(106$)^(−1)];较之于同作为人口大国的美国,中国在排放总量方面较高,但中国的人均排放量(0.46 t∙cap.−1)明显低于美国(1.15 t∙cap.^(−1))。中国必须充分考虑自身作为人口大国和发展中国家的现实,科学合理地展开农业温室气体减排目标规划。2)美国主要在法律法规完善、财政税收和减排补贴、清洁能源开发及推广、碳排放权和碳汇市场交易等方面做出积极探索,其2020年人均农业温室气体排放量较1990年下降19.58%;欧盟的先进做法主要体现在法律法规完善、财税支持和生态保护补偿、管理创新和技术创新等方面,其2020年人均排放量同比1990年下降29.03%;日本主要在可再生能源推广、管理创新和技术创新、粮食生产保障和气候适应等方面展开行动,其2020年人均排放量同比1990年下降29.17%。3)农业低碳发展的中国策略旨在保障粮食供给、减少温室效应和实现生态价值。据此,提出持续完善相关法律法规体系、加大财税扶持和绿色金融支持、加强管理创新和科技创新、加快能源结构调整和转型升级以及逐步完善碳交易市场机制5个方面的政策启示。

2023年11-12月广东省天气气候特点及其影响评述

2023年11-12月,广东省气温偏高、降水偏少、日照正常。出现1次强降水过程,冷空气活动频繁,气象干旱持续发展,森林火险等级高;寒潮天气致农业、交通、电力和人民生活受影响。

气候变化情景下桑螟在中国的潜在适生区分布预测

桑螟Diaphania pyloalis Walker是桑树的最主要害虫之一,具有暴食性、繁殖能力强等特点,造成桑叶严重减产,同时也有传播蚕病风险,对蚕桑产业危害大。本研究采用最大熵(MaxEnt)模型,选择政府间气候变化专业委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)第五次评估报告发布的代表性浓度路径4.5(RCP4.5)情景,预测了桑螟在当前、2050年、2070年气候条件下适生分布区,分析了影响D.pyloalis分布的环境因子及质心迁移轨迹,为蚕桑产业发展规划提供理论依据。刀切法分析结果显示,年平均气温(bio1)、昼夜温差与年温差比值(bio3)、最暖季度平均温度(bio10)、年平均降水量(bio12)、温度季节性变化标准差(bio4)、最暖季度降水量(bio18)等6个环境因子是影响桑螟适生分布的主要环境因子。AUC(area under receiver operating characteristic curve)值评估结果显示,桑螟的AUC值为0.97,模拟预测结果为极好,满足精度要求。RCP 4.5情景下,桑螟高适生区主要集中在江苏、浙江、四川、重庆、福建、广东、湖南、湖北等地,未来气候因子将非常利于桑螟生存,自然条件下桑螟种群将呈增长趋势。桑螟质心变化不大,总体上北移,处于湖南长沙、常德和岳阳三地。

中国夏季复合干热事件的时空演变规律及其与气候模态的关系

在全球变暖的背景下,复合干热事件即干旱和高温同时发生的频率、强度和范围不断增加,造成了严重的自然灾害和社会经济损失。然而,在中国这样一个气候和地形条件复杂的区域,复合干热事件的演变特征尚不清晰,其背后的潜在驱动机制也有待研究。为了更好地理解和应对复合干热事件,基于标准化干热指数(Standardized Dry and Hot Index,SDHI)研究了1961-2015年中国夏季复合干热事件的时空变化规律,对比分析了不同地区复合干热事件的频率和强度变化,并通过小波相干和多元线性回归等相关性分析方法探究了复合干热事件与同期大尺度气候模态之间的关系。研究结果表明:中国夏季复合干热事件的频率和强度均呈现出增加趋势,气温升高主导了复合干热事件严重程度的增加;厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)和大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)与SDHI主要呈负相关关系,而太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)和北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)与SDHI主要呈正相关关系;东北、华南和西南地区的复合干热事件受AMO影响明显,而西北和华北地区的复合干热事件主要受NAO影响;除华东和华中地区以外,4个气候模态的协同作用对复合干热事件的贡献率均超过了15%。研究结果可为应对气候变化,提高灾害防御能力,降低风险损失提供重要参考和科学依据。

气候变化对中国近海中上层小型鱼类影响的研究进展

近年来气候变化持续影响海洋环境,同时也影响着海洋鱼类的群落变化和生态系统的稳定。中上层小型鱼类对气候变化较为敏感,其在我国海洋渔业中逐渐占据重要地位。近年来,虽有大量的研究探究了气候变化对鱼类的影响,但是气候变化对中上层小型鱼类全面系统的研究相对较少。鉴于上述原因,本文根据国内外的相关研究成果,综述了由气候变化引起的海水表面温度、盐度、酸碱度、溶解氧含量、叶绿素a浓度、海平面上升以及海流和极端事件频发等海洋环境因子变化对海洋中上层小型鱼类的影响,这种影响主要体现在个体发育、栖息地、洄游模式、群落结构及其资源丰度等方面。气候变化下中上层小型鱼类的分布区通常向高纬度或深海区转移,从而导致群落结构改变,对渔业资源造成影响。本文通过探讨气候变化对海洋渔业的影响,旨在从中探寻应对气候变化的有效对策,从而为海洋渔业在气候变化的背景下实现可持续发展提供理论依据。

中国天气网气象数字媒体藏品发展战略及市场服务应用

中国天气网首次发布“拥抱星辰大海”中国风云气象卫星系列数字藏品,不仅开启了天气系列数字藏品的服务历程,而且明确了未来气象数字媒体藏品的发展战略,从市场和用户两个角度获得了双向反馈和好评,对探索未来市场服务应用具有一定启发性。

中国气候政策不确定性指数:构建、分析与应用前景

为确保“双碳”目标如期实现,中国政府加快了气候相关政策的制定和实施,可能导致气候政策不确定性升高,进而对社会经济产生影响,因此准确度量气候政策不确定性具有重要意义。基于2008—2023年中国13家主流新闻报纸的气候政策不确定性关键词频率,采用文本挖掘技术,构建了中国气候政策不确定性指数,并通过时间区间替换、国内外对比来验证指数的稳健性和有效性。结果发现:中国应对气候变化的政策可以划分为起步期、发展期、夯实期和深化期四个阶段,中国气候政策不确定性指数可以准确识别每个阶段的发展历程。与国外指数相比,中国气候政策不确定性指数不仅可以反映与中国相关的重大国际气候政策事件,也可以体现中国独特的气候政策变化和发展特点。该指数未来可以为政府部门制定气候政策、企业应对气候变化、金融机构管理气候风险、投资者提高投资效率等方面提供借鉴和参考。