华北浅层地温时空变化及其对全球增暖停滞的响应

本研究针对1961年至2022年间华北地区浅层地温的时空变化及其对全球增暖停滞的响应进行了深入分析。通过收集并分析华北地区10个气象站的逐月平均气温和0至20厘米浅层地温数据,本研究揭示了该地区地温的长期变化特征。结果表明,华北地区的浅层地温普遍呈现出显著的增暖趋势,尤其是在表层0厘米深度。此外,地温变化在季节上展现出不同的特点,冬季增温幅度最大。空间分布方面,东部和西南部地区的年均地温相对较高。通过功率谱分析,还发现了地温的周期性变化。特别是在1998年至2012年的全球增暖停滞期间,华北地区的浅层地温表现出不同于长期趋势的变化,部分深度层次甚至出现了降温现象。这些发现对于理解华北地区在全球变暖背景下的气候响应,以及对气候变化适应策略的制定具有重要意义。

淮河源浅层地温时空变化及其对全球增暖停滞的响应

利用1961—2017年淮河源地区10个气象站的逐月平均气温和逐月平均0~20 cm地温资料,采用线性回归、功率谱分析等方法,分析了近57年淮河源地区0~20 cm地温的时空变化特征及其对全球增暖停滞的响应。结果表明:(1)1961—2017年淮河源地区0~20 cm各层年平均地温均呈波动上升趋势;(2)淮河源0~20 cm年均地温均呈东部和西南部高、北部和西北部低的空间格局,西南部各层地温变化速率最大,中部地区变化速率最小;(3)淮河源各层年均地温变化均检测出2.29 a的周期信号,信阳、息县、新县、淮滨和商城周期信号较强,其余站点各层年均地温无明显的周期信号;(4)1998—2012年淮河源各层地温对全球增暖停滞的响应极为敏感。

CMIP6气候模式对21世纪初全球增暖减缓现象模拟能力评估与归因分析

自工业革命以来,大气中温室气体浓度持续升高,但1998~2013年期间却出现了全球增暖减缓现象,挑战了现有的对全球温度变化机理的认识.第五次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Inter-comparison Project Phase5, CMIP5)中众多当时最先进的气候模式都没能合理地模拟出该现象,引发了公众对气候模拟和预测的质疑.文章基于六种常用的全球表面温度观测资料集,评估了最近发布的28个CMIP6气候模式对21世纪初全球增暖减缓现象的模拟能力.结果显示,相对前一代的CMIP5模式,新一代的CMIP6模式尽管在年代尺度增暖速率模拟能力上有所提高,但大多数CMIP6模式依然未能重现出全球增暖减缓现象.在28个CMIP6模式中,只有4个成功模拟出了增暖减缓,其他模式普遍高估了1998~2013年期间的增暖速率,呈现出明显的增暖加速,而不是观测到的增暖减缓.进一步分析表明,气候模式能否成功模拟出增暖减缓现象的关键在于其能否准确区分并模拟出两种不同来源的温度变化信号,即人类排放温室气体导致的长期增暖信号和气候系统内部短期的自然变率信号,特别是年际、年代际和多年代际这三种尺度的自然变率. 4个复现出增暖减缓现象的模式都较为合理地模拟出了长期增暖趋势和三种关键尺度自然变率.上述评估结果为改进气候模式对短期气候变化的模拟和预测能力提供了一个新的视角.