全球变暖潜能值（GWP）

全球变暖潜能值（GWP）是物质产生温室效应的指数，即在100年的时间框架内，各种温室气体的温室效应与相同效应的CO2的质量比值。CO2的GWP值为1。

中国东北近50年干旱发展及对全球气候变暖的响应

应用实测的降水、气温和土壤湿度资料,分析我国东北区(含黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古自治区的东部)近50年干旱化的发展趋势.结果表明,用月平均气温和降水量的距平和均方差所构造的'大气干旱指数'以及土壤湿度都显示,近50年来整个东北区是向干旱发展的,1990年代中期以来这种干旱化趋势尤为明显;而东北西部亚干旱地区的干旱化相对更严重(特别是内蒙古东部的北半部).在亚干旱地区的气温和降水两个要素中,气温的升高对干旱化的作用可能更重要.在东北区的南部,近50年来的降水是略有增加,但仍有向干旱发展的趋势.这显然与全球气候变暖的大背景有关.为探讨东北区干旱的发展对全球气候变暖的响应,利用Jones等的1951～2000年全球平均气温资料和东北区25个站的大气干旱指数进行线性回归分析.结果表明,在全球平均温度上升1℃的情况下,中国东北区的干旱化程度要增加5～20%,最大的达到22%.这种形势应该引起我们的关注.

塔克拉玛干地区气候变化对全球变暖的响应

从地面水汽压(大气含水量)、平均风速、湿润指数、相对湿度和气压的角度分析在全球变暖的情况下,塔克拉玛干地区气候的年和季节变化特征,结果表明:①年和四季平均风速呈阶梯式下降趋势,具有显著减小的线性趋势,并于1973年发生了由大到小的突变。②夏、秋、冬季和年地面水汽压(大气含水量)自20世纪80年代以来呈较大幅度波动式上升,具有显著的线性增加趋势。夏、秋季地面水汽压于1969年和1973年发生了由少到多的突变。秋、冬季大气含水量的显著增加并没有导致降水量的增加,降水量的变化不能充分反映大气含水量的变化。③夏季湿润指数有显著增加趋势,春季有微弱的上升趋势,而降水量夏季和年有显著增加趋势,春季有微弱的上升趋势,说明综合反映气候干湿变化的湿润指数变化与单用降水量表示的气候干湿变化不完全一致。④夏、秋季和年相对湿度呈波动式上升趋势,夏季和年相对湿度分别于1970年和1974年发生了由低到高的突变。⑤年和四季的平均气压40a来无变化。

全球变暖背景下济南及其周边地区极端温度与降水事件变化分析

选用19702015年济南及其周边地区的47个台站数据,采用气候统计方法,对济南及其周边地区的极端气候的时空分布特征进行了分析。研究发现,济南及其周边地区近地层的气温1970年在同经度带、同纬度带中均为显著增长趋势。夏日日数、热持续日数在1990年以前多呈现和“南低北高”相反的空间分布,1990年后“南低北高”的空间分布特征更加明显。济南及其周边地区暖夜日数、暖昼日数在19701995年偏少,在19952015年呈现一致性偏多,并有增强趋势。大部分极端降水指数具有较为统一的空间一致性,平均日降水强度在19701990年表现为鲁中南部及鲁西北北部偏小、鲁西北南部及鲁中东部偏大的反位相分布型,1990年后呈反位相分布型。年总降水量及平均日降水强度在1990年前后发生突变。1990年以来,500 hPa位势高度从欧洲东部开始自西北向东南呈现出“正负正”的三明治式分布,欧亚地区易形成两高一低的环流形势,冷空气易南下与西南暖湿气流在山东交汇,形成有利于降水的天气形势。19912015年的风场与气候态平均差值显示,700 hPa风场自孟加拉湾至山东地区偏南暖湿气流显著增强,925 hPa为水平辐合区,辐合易使低层水汽聚集,200 hPa为水平辐散区,这种高层辐散低层辐合的上下层配置,使垂直上升运动增强。水汽、热量等物理量的垂直输送,使降水系统发展。济南及其周边地区东边界中高层及近地面层存在水汽通量正值区,中低层为水汽通量负值区,西边界在中低层存在水汽通量正值区,其余为大范围负值区;南边界上除中层外,其余大部分层次上是显著的水汽通量输出区,北边界与南边界的水汽通量情况相反。

时刻关注全球变暖问题

目前一些发达国家对控制HFCs使用量很感兴趣,"比如R410A,由于它的GWP值很高,减少一吨使用量就相当于实现很大量的温室气体减排"。

霍尼韦尔推出面向商超行业的新型低全球变暖潜值制冷剂

2月14日,霍尼韦尔宣布推出创新型低全球变暖潜值(GWP)制冷剂Solstice N71(R471A)。该产品GWP值低于150、不可燃,适用于工商业冷冻应用,且针对商超应用场景进行了优化,可满足广大商超和零售客户寻求低全球变暖潜值解决方案的需求,以针对监管要求变化趋势做出提前布局。

为降低全球变暖潜能——HFO-1234ze(E)和R-515B的比较分析

全球变暖潜能(GWP),是以二氧化碳排放为基准单位,某种气体的全球变暖潜能值是指排放这种气体的一个单位量导致的二氧化碳排放当量。比如,R134a制冷剂的全球变暖潜能为1410,这意味着释放1克R134a具有与释放1410克二氧化碳相同的全球变暖效应。近些年,新的制冷剂混合物R-515B(HFO-1234ze(E)与R-227ea的质量比例分别为91.1%和8.9%)替代HFC-134a,它的GWP的值为299,但是性能系数COP、加热能力与传统制冷剂相当。目前,这种混合制冷剂刚被研发不久,尚未全面评估、预测其在空气和水冷式冷却器、热泵、高温环境空调等应用中替代氢氟碳化合物的潜力。本文的研究目标是评估HFO-1234ze(E)和R-515B替代HFC-134a的可行性。

青藏铁路沿线1966-2004年冻结与融化指数的变化趋势

利用日气温观测值计算了青藏铁路沿线7个主要气象站1966-2004年的年冻结与融化指数,分析了这些指数的统计与分布特征,并应用两种趋势检验方法:非参数Mann-Kendall检验法和简单线性回归法分析了这些台站年冻结与融化指数的变化趋势。结果表明,青藏铁路沿线多年平均冻结指数大致分布在95～2300oC·日之间,多年平均融化指数大致在630～3250oC·日之间。7个站点的冻结指数均呈减少趋势,其线性倾向率分布在-16.6～-59.1oC·日/10a之间;融化指数均呈增加趋势,其线性倾向率分布在19.8～45.6oC·日/10a之间。MK趋势检验的结果显示,除格尔木表现出微弱的减少趋势外,其他站点都呈现了0.05水平下的显著减少趋势;年融化指数除格尔木和沱沱河表现出弱增加趋势外,其他5个台站都显示出了0.05水平下的显著增加趋势。简单线性回归方法得到的趋势结果与MK趋势检验结果相一致。

过去60a间全球干旱变化甚微

由于气候变化,尤其在全球变暖导致降水减少和蒸发增加的情况下,未来干旱的强度和发生频率预计将会增加[1-3]。先前一些关于干旱变化的评估发现,从20世纪末到21世纪初,增加趋势可能已经在全球范围内发生。特别是用帕默尔干旱指数（PDSI）计算的结果表明,自1970年代以来,全球范围内水分总体是减小的,

祁连山区1961—2014年冻融指数时空变化特征

冻融指数不仅对冻土研究具有重要意义,而且是反映气候变化的有用指标。利用祁连山区11个主要气象站点的逐日温度观测值计算了1961—2014年的年大气及地面冻融指数,分析了这些指数的统计与分布特征,并通过非参数Mann-Kendall检验法、Sen斜率估计法及相关性分析法分析了年冻融指数的时空变化趋势。结果表明:祁连山区近54年来冻结指数呈显著下降趋势,融化指数呈显著上升趋势,多年平均大气冻结指数、大气融化指数、地面冻结指数和地面融化指数大致分布在994.3~1 540.9℃·d、1 828.2~2 376.6℃·d、744.7~1 287.3℃·d、2 706.0~3 542.6℃·d之间;其气候倾向率分别为-6.5、6.5、-7.7、9.1℃·d·a^(-1)。从西北向东南方向,冻结指数表现出中部高,往东西方向逐渐降低的分布特征,而融化指数则相反;冻融指数除了受海拔和纬度综合影响外,还受台站地的坡向、周边地形、积雪深度以及人类活动等因数的影响。冻融指数时间序列的突变点发生在1994—1995年,与其气温的突变相对应;在突变点以后,大气和地面融化指数的增长速率和地面冻结指数的下降速率增大,大气冻结指数的下降速率减小,且在整个研究期间地面冻融指数的变化率均大于大气冻融指数的变化率,说明地面温度变化对全球变暖更敏感。此外,冻融指数与年平均气温和地面温度的线性关系非常强,且年融化指数在年平均地面温度的构成中所占的比重比冻结指数大。该研究结果对于了解祁连山区气候和冻土变化,进一步计算冻土参数变化和进行祁连山生态环境治理具有借鉴意义。

1961—2018年中国极端冷暖事件变化及其空间差异特征

全球变暖背景下多地极端气候事件频发,已成为区域可持续发展的重要影响因素。为了系统诊断中国区域近58年的极端冷暖气温事件的时空演变特征,本文采用1961—2018年中国545个气象站点的日值气温数据,根据WMO推荐的6项极端温度事件指数,即冷昼、冷夜、暖昼、暖夜日数及冷日持续日数和暖日持续日数,从阈值分布、变化趋势、波动特征和持续性特征角度诊断了中国极端温度指标的时空变化特征。结果表明:(1)1961—2018年中国冷暖昼夜气温阈值均呈南高、北低的空间分异特征,且冷昼和冷夜气温阈值在南北地区具有正负分异特征。(2)1961—2018年中国冷昼和冷夜日数主要呈减少趋势,且冷夜日数减少趋势明显大于冷昼日数;暖昼和暖夜日数主要呈增加趋势,且暖夜日数增加趋势明显大于暖昼日数。(3)1961—2018年中国冷昼和冷夜日数波动特征主要呈现南低、北高的空间分异特征,而暖昼和暖夜则恰好相反,主要呈南高、北低的空间分异特征。(4)中国冷日持续日数在1960—1980年代逐渐由南低、北高的空间分异特征演变为南高、北低的空间分异特征。1990—2010年代则由西高、东低的空间分异特征演变为除青藏高原外的全国性的增多态势。暖日持续日数在1960—1980年代在黄淮以南逐渐减少,并向南方转移。1990—2010年代则呈现为全国性的增多态势。(5)1961—2018年中国冷日持续日数主要呈减少趋势,而暖日持续日数则主要呈增加趋势。在波动特征上,西南和北方地区是冷暖持续日数波动普遍偏大的地区。暖日持续日数波动较大的地区明显多于冷日持续日数。研究结果对于认识增暖背景下中国地区的极端温度事件具有参考意义。

全球干旱在过去60年中变化甚微

由于气候变化,预计未来干旱的频次及强度均会增加,其主要归因于区域降水量减少和全球气候变暖所导致的蒸发量增加。20世纪末至21世纪初干旱变化趋势的评估结果显示,干旱加剧已波及全球;尤其是采用帕尔默干旱指数(Palmer Drought Severity Index,PDSI)的计算结果表明,自20世纪70年代以来全球湿度降低,干旱面积相应增加,其可部分归因于全球变暖。帕尔默干旱指数由月降水量和温度数据直接驱动一个简单的水量平衡模型计算得到,由于该方法的简单性,使其成为广泛应用于干旱评估的重要工具;但该方法过分简化,使其在气候变化背景下的干旱评估结果可能出现偏差。本研究发现,由于帕尔默干旱指数在计算中应用了一个简化的潜在蒸发模型,该模型仅考虑了温度变化驱动的响应,并没有完全、准确地反映近几十年全球变暖背景下的蒸发响应。所以,已有报道可能高估了全球干旱的加剧程度。对干旱的合理计算应该充分考虑能量、湿度、风速等因素作用的物理机制,综合考虑这些因素的影响。更加精准的预估结果则认为:在过去的60年,全球干旱变化不大。这一结果对我们如何解释全球变暖对水文循环及其极值的影响具有一定的指导意义,可能有助于解释为什么基于树木年轮数据的古气候干旱重建与近年来基于PDSI的干旱记录有所不同。

西太平洋副热带高压指数的修订与应用

西太平洋副热带高压(以下简称副高)为影响东亚季风区气候异常的重要环流系统之一,气候监测业务中主要通过副高面积、强度、脊线、北界和西伸脊点5个指数来反映副高的强度、位置和空间形态。受全球变暖影响,北半球副热带位势高度整体增强,导致现行业务中的副高指数已不能准确刻画其变化特征,与区域性旱涝或高温等极端天气的关系也减弱,因此非常有必要对副高指数进行修订。修订内容主要包括:(1)先确定副高的空间形态,再计算其面积和强度指数;(2)考虑全球变暖背景下副高的西伸形态,将副高面积指数规定为西伸脊点所在经度至150°E范围内5880 gpm等值线所包围区域的实际面积;(3)补充西段和东段副高脊线和北界指数,更细致地表征副高形态变化及其对中国气候异常的影响。与现行指数对比结果显示,修订的副高指数提升了副高对中国气候异常演变的指示性。在变暖背景下,除副高脊线指数外,各月的副高指数显示副高明显增大、增强、北扩且西伸。盛夏时期副高更倾向于北扩影响中国北方地区,其他季节副高则更倾向于西伸影响西部地区。修订的副高指数与中国夏季降水和高温均存在较好的对应关系,且较现行业务指数与降水的关系更为显著,尤其是西伸脊点和西段脊线指数,它们与夏季各月降水和高温的空间相关分布,体现了随着东亚夏季风推进,降水和高温的高相关区也逐渐北抬的特征。

我们呼吸的空气 大气污染与气候变暖两大难题

现代化工业和交通的发展给人们带来的不仅是生活的便利,还造成了空气的污染。空气越来越污浊,灰色的烟雾笼罩整个天空。是谁把天空弄得晦暗无光?联合国《全球环境展望:保护环境是为了发展》(GEO-4)报告向我们提出了这样一些问题:大气环境问题的趋势如何?驱动变化的因素又是哪些?这些趋势和因素如何影响人类福利与发展?

标准化降水蒸发指数在中国区域的应用

利用中国气象局160个站1951~2010年月降水和月平均气温资料,分析了最近定义的一种干旱指数——标准化降水蒸发指数（SPEI）在我国不同等级降水区域的适用性,并与标准化降水指数（SPI）和湿润指数H进行了对比分析。结果表明：1）在我国年均降水量大于200 mm的地区,各种时间尺度的SPEI分析均适用;在干旱区（年均降水量小于200 mm）,只有12个月以上的大尺度SPEI分析适用性较好;其中12个月尺度的SPEI分析在各区适用性最好。2）由于干旱区冬季的潜在蒸发量和降水量0值均较多,导致1、3、6个月的小尺度SPEI分析在该区不适用。3）与SPI和H指数相比,SPEI既能充分反映1997年气温跃变以后增温效应对干旱程度的影响,又可作为监测指数识别干旱是否发生和结束,能较准确地表征干旱状况。

北半球10hPa极地涡旋环流指数定义及分析

利用NCEP/NCAR再分析值10 hPa月平均高度场资料定义和计算了1948—2007年北半球10hPa极地涡旋的强度指数（P）、面积指数（S）和中心位置指数（λc,φc）。用它们分析了北半球10 hPa极地涡旋的季节变化和年际异常规律,研究了它们与全球增暖、臭氧（O3）异常和极地涛动（AO）的关系。结果表明：（1）北半球10 hPa层高纬6～8月为反气旋（A）控制;9月～3月为气旋（C）控制。春季环流转型（C→A）缓慢;秋季转型（A→C）迅速。（2）P、S异常的年际变化具有同步性,故异常分析仅取P进行。隆冬（1月）P的异常主要表现为年际尺度（10年以下周期）振荡,不存在明显的年代际变化;盛夏（7月）极地反气旋强度年代际变化显著。（3）隆冬极地气旋中心位置的异常明显大于盛夏反气旋。（4）极区中平流层平均气温的演变1、7月迥异,但它们与P的演变同步;与全球增暖趋势无显著相关,但7月P与O3异常有显著正相关。（5）隆冬（1月）10 hPa气旋强度指数P与极地涛动指数AO存在显著正相关,故可用10 hPa↑～P′表示AO。

新疆阜康荒漠植被指数特征和时空过程分析

研究天山北坡典型荒漠区草地植被覆盖变化,对于荒漠区草畜平衡及畜牧业可持续发展具有重要现实意义。采用1990,1999和2008年同时相TM/ETM+遥感影像,经辐射校正和几何校正后,基于荒漠植被指数特征和垂直地带性特征,进行了专家知识决策树分类,研究了阜康市典型荒漠草地、农田等地物近20年间的归一化植被指数(NDVI)和面积变化特征。结果表明,1)经辐射校正后的NDVI与实际地物情况更接近,大致呈高山草甸>农田>温性草甸>平原荒漠>山前荒漠的规律;2)近20年间农区面积大量占用平原荒漠草地和山前荒漠,新增农田面积296.3 km2,是1990年耕地总面积的1.54倍;3)高山冰盖消融随即转变成为高山草甸类型的趋势明显,20年间减少冰雪区74.7 km2,是1990年冰雪区总面积的0.345倍,这也印证了近20年来全球变暖的说法。

近20a影响我国台风活动变化趋势

利用最新定义的气旋活动指数CAI(Cyclone Activity Index)分析影响我国台风活动近20 a的变化趋势及其可能原因。分析发现,影响我国的台风频数自1996年以来显著减少,主要表现为南方沿海地区热带气旋影响减小,三亚和海口更呈显著下降的趋势(通过信度为0.05的统计检验),而东南方沿海地区热带气旋影响明显增加,厦门、福州、温州、杭州和上海夏季(6—10月)受到影响的程度显著上升(福州、温州和杭州通过信度为0.05的统计,上海和厦门通过信度为0.1的统计检验)。进一步分析表明,热带气旋活动的这些变化与台风盛行路径和强度的变化有密切关系。

浑善达克沙地地区的气候变化特征

利用浑善达克沙地地区8个典型气象站近50a的气候资料,以及锡林郭勒盟南部1903—1975年旱涝等级指数数据,主要运用Excel分析了该区时空气候变化特征。近50a来,整个浑善达克沙地地区气温升高的趋势和全球变暖表现一致,而且气温升高更加显著。无论从100a尺度还是50a尺度上看,整个区域在不同的年代都存在有较大的干湿差异;然而降水量的变化趋势表现不同,在50a尺度上,整个区域降水量呈波动中微弱减少的态势,且存在区域差异。从气温、降水量、蒸发量以及平均相对湿度的变化情况看,都有趋势表明浑善达克沙地以朱日和为代表的西北部地区,较中部和东南部有明显暖干化趋势,将可能是未来生态环境更加脆弱的地区。整个区域自1970年以来,年平均风速在减小,但近40a来浑善达克沙地西部地区沙尘暴一直在发展;东部地区的沙尘暴在1980年以前呈增加的趋势,1980年以后则明显减少,但新近频繁发生的沙尘暴表明,东部地区沙尘暴的发展也应当引起关注。

1951—2020年大理市极端气候事件变化特征

【目的】在全球变暖的背景下,频发的极端气候事件愈发影响着人类生活、社会经济发展等。大理市是极端天气和气象灾害的多发区,亟需系统研究其极端气候事件变化特征。【方法】以大理市1951—2020年逐日气象观测数据为基础,对16个极端气温指数和11个极端降水指数运用线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验、Pettitt、滑动t检验(MTT)、集合经验模态分解(EEMD)等方法对其变化趋势、突变特征及多时间尺度变化周期展开研究。【结果】结果显示:1951—2020年间大理市极端暖事件指数(SU25、WSDI、TN90p、TX90p)和TNx变化趋势为显著上升,而极端冷事件指数(FD0、CSDI、TN10p、TX10p)变化趋势呈下降。极端降水指数中,R10、R1、Rx5day、PRCPTOT与CWD下降显著;Pettitt、M-K及MTT法均得出FD0、SU25、WSDI、TNx、TN10p、TN90p、TX90p、R1与R10有明显突变点;EEMD所得到的各分量和趋势项表示不同尺度下极端气温指数和极端降水指数的变化特征。其中,极端气温指数的强周期主要为准3 a/7 a年际尺度周期及准14 a/23 a/35 a/70 a年代际尺度周期,极端降水尺度的强周期主要为准3 a/4 a年际尺度周期和准35 a/70 a年代际尺度周期,均通过95%显著性检验。【结论】结果表明:大理市气温呈变暖趋势,降水呈减少趋势,整体呈现暖干化现象;大理市各极端气候指数的突变时间不一,无统一规律,极端气温事件突变多集中于21世纪初期,极端降水事件多集中于20世纪70年代及21世纪初期;EEMD方法可有效地提取大理市极端气候事件多尺度变化特征;气候暖干化现象可能会使大理农业生产、经济发展等面临严峻问题,因此当地有关部门需加强防范。本研究成果可为大理市防灾减灾、生态建设等提供科学参考。