青海高原多年冻土对气候增暖的响应

利用青海高原气象台站的年平均地温资料,建立了年平均地温与海拔和经纬度的关系模型,结合地理信息分析系统和DEM数据模拟出青海高原的冻土分布图,分析了青海高原多年冻土对气候变化的响应。结果表明:气候变暖已引起高原多年冻土面积的减少和冻土下界的升高,特别是在多年冻土边缘不衔接或岛状冻土区发生比较明显的退化。20世纪60年代与90年代相比,高原多年冻土下界分布高度上升约71 m,季节性冻土厚度平均减小20 cm。年最大冻土深度变化的空间分布特征与青海高原近40年来气温变化的空间特征相一致。

20世纪80～90年代我国气候增暖进程的统计事实

运用统计诊断方法分析了近 5 0年来我国年平均及四季的气温变化特征 ,重点研究了2 0世纪 90年代和 80年代气温变化的主要差异及其增暖进程。结果表明 ,我国年平均气温是呈上升趋势的 ,但 80年代以前年代际变化并不明显 ,升温幅度不大。我国气候增暖始于2 0世纪 80年代后期 ,90年代增暖加速 ,急剧增暖的主要原因是长江流域以南地区经历了由偏冷向偏暖的趋势转变。我国四季气温变化趋势在 80～ 90年代增暖的进程中存在明显差异 :其中冬季增暖开始时间最早、幅度最大、持续时间最长 ;90年代我国气候增暖急剧加速 ,其原因除了冬季气温持续攀升作用外 ,春、夏、秋季气温上升 ,特别是春、夏季增暖幅度的加大、增暖区域的显著扩展也起到很重要的作用。

气候增暖对3种典型落叶乔木物候的影响——以长白山区为例

为了进一步明确长白山区几种典型落叶乔木物候对气候增暖的响应,利用1981—2009年该地区25个气象站日平均气温,6个农业气象站3种典型落叶乔木—榆树(Ulmus pumila)、小叶杨(Populus simonii)、加拿大杨(P.canadensis)、杏树(Prunus armeniaca)物候期资料,采用线性倾向估计、相关分析、一元线性回归等方法,分析物候变化及其对气候增暖的响应。结果表明:1981—2009年,长白山区3种典型落叶乔木的平均展叶始期、展叶盛期呈不显著提前趋势,平均叶黄末期、落叶末期以0.304~0.307 d/a速度呈极显著推后趋势。≥0℃积温是影响春季物候的主要因子,3月上旬—4月中旬是气温影响展叶始期的最优时段,该时段气温每上升1℃,展叶始期提前2.41 d;≤10℃积寒是影响秋季物候的主要因子,9月中旬—10月上旬是气温影响叶黄末期的最优时段,该时段气温每上升1℃,叶黄末期推后2.38 d。

气候增暖对广东省植物物候变化的影响

根据广东省气象观测资料和10个农业气象观测站的物候观测资料，分析了1982-2004年温度变化对广东省木本植物物候变化的影响，并建立了物候期差异与温度之间的关系模式，分析了当前气候增暖背景下物候期对温度变化的响应关系。结果表明：平均温度上升，木本植物春季物候期提前；平均温度下降，木本植物春季物候期推迟。物候期的提前与推迟对温度的上升与下降的响应是非线性的。在同等升降温幅度情况下，降温导致的物候期推迟幅度较升温导致的物候期提前幅度大。

气候增暖对热带大气季节内振荡能量传播的影响研究

针对近百年来气候增暖这一观测事实,探讨了气候增暖背景下热带大气季节内振荡(ISO)能量传播的长期变化问题。利用56年的NCAR/NCEP再分析资料、中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值拟国家重点实验室发展的耦合气候模式FGOALS1.0_g的60年数值模拟结果,采用时空谱方法对比分析了实测资料、模式的控制试验和CO21%等比增加的模拟结果。实测资料分析得出:气候增暖将导致热带大气ISO东传波能量相对增强,西传波能量相对减弱。数值模拟结果分析证实是CO2持续增加导致了气候增暖,同时它也是热带大气ISO东传波能量增强西传波能量减弱的主要原因。

东北地区水稻障碍型低温冷害变化对区域气候增暖的响应

利用东北地区153个气象站1961—2010年逐日气温资料,采用统计学方法分析了水稻障碍型低温冷害的气候变化特征及其对区域气候变暖的响应情况。结果表明,东北大部地区水稻障碍型低温冷害事件呈减少趋势,但区域性较为明显;障碍型低温冷害对关键发育期气温变化响应较为敏感,二者呈显著的负相关关系,表现为气温每升高1℃,东北地区冷害减少35个站次。东北地区关键发育期气温均呈上升趋势,但吉林西部地区障碍型冷害却随之增加,分析了关键发育期气温变率和气候变率,将其解释为局地障碍型冷害增加主要受气候变率增大的影响,逐日气温变率对其影响不大。

全球气候增暖与人类圈

人类活动,矿物燃烧排放大量的温室气体,海平面上升是地球气候增暖最重要的综合性证据之一,许多黄金城市将被洪水淹没,全球变暖还将带来更多的环境危害。人类必须采取多方面节能减排的环保对策,改变生活方式。在气候系统五圈中,人类由于自身的勤劳与智慧,有益于环保,可以从生物圈中凸显出人类圈——气候系统的第六圈。

中国科学院战略性先导科技专项项目“过去百年气候增暖及成因”启动

中国科学院战略性先导科技专项＂应对气候变化的碳收支认证及相关问题＂项目＂过去百年气候增暖及成因＂启动会于2011年4月30日在中国科学院大气物理研究所顺利召开。该项目由大气物理研究所主持承担,来自中国科学院、中国气象局、

气候增暖对我国近40年植物物候变化的影响

根据现代气象观测资料及中国科学院物候观测网络26个观测站点的物候资料,分析了近40年温度变化对我国木本植物物候变化的影响,并建立了不同年代物候期与地理位置之间的关系模式,分析了当前气候增暖背景下物候期地理分布模式对温度变化的响应.结果表明:（1）物候期的提前与推迟对温度的上升与下降的响应是非线性的.20世纪80年代以后,在同等升降温幅度情况下,因降温而导致的物候期推迟幅度较因升温而导致的物候期提前幅度大;因升温而导致的物候期提前日数的变化率随着升温幅度的增大而减小,因降温而导致物候期推迟日数的变化率随着降温幅度的增大而加大.（2）物候期与地理位置的关系模式因气候变化而呈现不稳定特点.随着20世纪80年代以后我国大部分地区的春季增温及秦岭以南广大地区的降温,东北、华北及长江下游等地区的物候期提前,西南东部、长江中游等地区的物候期推迟;同时物候期随纬度变化的幅度减小.

中国气候对全球气温增暖的响应

近４０年来，在全球气候变暖的背景下，中国气候也有明显的增暖趋势，北部增暖最明显，与全球平均温度变化相似，长江流域变暖不明显．冬季增暖最突出，夏季在部分地区有降温现象．近４０年，全国平均降水量趋于减少，北部减少最明显，中心在华北及山东半岛；长江中上游降水偏丰．表明近期我国气候对全球气温变暖的响应特点，主要表现表式：北方为暖—干型；长江流域为冷—湿型；

中上新世气候增暖的归因分析

中上新世是占气候研究领域的重要时期,研究此时期气候能为理解地球气候系统和预估未来气候变化提供帮助。利用美国国家大气研究中心研发的通用气候系统模式的平板海洋模式组件CCSM4-SOM,模拟了相对于工业革命前期,大气CO_2浓度、地形和地表类型改变对中上新世气候增暖的不同影响。结果表明,地形改变对全球年平均地表气温影响较小,但在地形降低较大区域其增温效果十分明显;大气CO_2浓度增加导致全球年均地表气温显著增加,而且全球各纬度均有增温,由于海冰反馈作用,两半球高纬海域增温更为显著;地表类型改变在北半球高纬增温效应最为明显,部分地区增温幅度已超过大气CO_2浓度增加所引起的增幅。总体来看,大气CO_2浓度增加所引起的增温效应在全球年平均和全年纬向平均上表现显著,但在高纬局地区域,它的影响并没有地形和地表类型改变的影响大。

全球增暖下我国旱涝灾害可能情景的初步研究

在全球变暖的情况下,我国东南沿海、西南、西北、内蒙古和东北部分地区,洪涝灾害可能增加;而黄河中游以南和华北平原干旱可能增加.这一变化特征与本世纪暖期降水分布变化,以及与CO_2倍增情况下气候模似结果基本一致.

7月南半球500hPa极涡异常的度量及其与极区增暖的联系

利用ECMWF月平均再分析资料,构造了500hPa7月南极极涡面积、强度指数。结果表明,定义的面积及强度指数为两个独立参数,通过分析南半球高纬度地区500hPa位势高度场EOF的主要模态以及典型年份的南极极涡差异,表明强度指数比面积指数更能代表极涡的强度变化。7月500hPa南极极涡强度指数与同期南半球高纬地表温度的变化趋势一致,下垫面的加热作用与南极极涡强度变化联系密切,在全球变暖背景下极涡面积收缩与热带扩张存在联系。

中国气候变化指数分析

用统计学方法对全国范围内 160个测站 1951～ 1996年的 46年内气温、降水资料进行分析，得出年平均气温、降水的标准化距平场以及冷、暖季的气温、降水的标准化距平场，干旱指数等一系列表征气候变化的指标。以这些指标为基础得出气候增暖作用指数和气候极值性指数，并得出气候变化趋势是向着干和热的的方向发展变化的。

气候变化对内蒙古农牧业生态环境的影响

分析了数十年来气候变暖对内蒙古农牧业生态环境的影响。发现气候变暖使内蒙古地区无霜期延长,积雪、冰雹、雷暴、大风、沙尘暴日数减少,降水量也出现由少转多的变化。事实表明,气候增暖使内蒙古总的生态环境出现向好转化,但是增暖所带来的负面影响是病虫害的增加,加上人为的作用,严重地破坏了内蒙古的生态平衡。

1959—2016年和田地区气候要素变化特征分析

利用和田地区4个气象站点1959-2016年日照时数、降水、相对湿度、气温、风速等气象因素的逐年气象资料,选用气候趋势系数和气候倾向率等方法定量分析和田地区光要素、水要素和风等气候要素的变化趋势,分析和田地区气候要素的变化特征。结果表明:和田地区年日照时数、年日照百分率、年降水量、年平均相对湿度、年平均气温、年平均风速的多年平均值分别为2736h、62%、45.8mm、42.6%、12.2℃、1.6m/s。日照时数、降水、平均气温呈小幅度波动上升趋势,但趋势不显著。在这58年中,日照时数、降水、平均气温呈显著上升趋势,日照百分率、相对湿度呈波动上升趋势,波动幅度不大,而年平均风速总体上呈现下降趋势。气候增暖作用分析表明和田地区气候增暖作用显著,呈现出对全球气候变暖的明显响应特征。

北京地区热度日和冷度日的变化特征

应用1951—2004年北京逐日平均温度制作北京月、年的热度日(HDD)和冷度日(CDD)。其中平均月HDD以1月(687.9度日)最大,多年平均的年值为2922.6度日,多年变化呈明显的下降趋势,下降率为-99.5度日/10 a。平均月CDD以7月(259.2度日)最大。CDD多年平均的年值为826.7度日,多年变化呈上升趋势,上升率为39.0度日/10 a。1971—2004年HDD月城郊差值(北京站-密云站)冬季较大,最大值为-73.8度日(12月)。月CDD的城郊差值比HDD的差值小,最大差值在8月(34.0度日)。年HDD和CDD与年平均气温具有较高的相关性。年际、年代际HDD与年际、年代际平均气温具有反位相变化趋势,随着气候增暖,北京地区HDD将趋于减小,冬季用于供暖的能源将减少;CDD将趋于增加,夏季用于制冷降温的能源将增加。

植物入侵与其它全球变化因子间的相互作用

全球变化包括大气臭氧层的损耗、CO2等温室气体排放增加、气候增暖、土地利用和覆盖变化、生物多样性丧失以及外来种入侵等因子。植物入侵与其它全球性变化因子间有复杂的相互作用:大气CO2浓度增加将导致C3植物比C4植物竞争力更强,低营养生态系统会变得更易入侵。变化的气候条件下,许多种类面临迁移或外来问题,土壤变暖也将使许多休眠植物改变习性。增加紫外辐射将使一些植物的生长和生产力减少,进而会对其竞争和生态过程有间接的影响。CO2浓度升高时硫酸盐的沉积可以增强C3植物的竞争力。较致密的生境破碎化后,一些入侵种可通过边缘进一步向群落内部入侵。增加或降低典型干扰的频率和强度及引入新干扰,能促进外来种的定居和扩散。植物、动物和微生物间的关系改变对植物入侵的速率和效果有明显影响。世界性贸易和运输为生物的入侵提供了条件。

近百年东亚冬季气温及其大气环流变化型态

利用最新20世纪近百年再分析气象资料,研究近百年东亚冬季气温变化型及其相关的大气环流型态。结果表明近百年内东亚冬季气温主要有两种变化型:第一是东亚西南与东北相反气温变化型,表现在40°N以南及105°E以西地区(西南地区)气温变化与40°N以北及105°E以东地区(东北地区)变化相反;第二是40°N以南气温一致变化型。与第一种气温变化型耦合的大气模态是500hPa欧亚型遥相关、西伯利亚高压及北大西洋涛动。当欧亚型遥相关负位相,北大西洋涛动正位相及西伯利亚高压减弱时,有利于蒙古和我国105°E以东的区域增温而我国西南地区和青藏高原降温,反之亦然。第二种气温变化型耦合大气模态是500hPa西太平洋型遥相关,北太平洋涛动。当西太平洋型遥相关及北太平洋涛动处于正位相时(北太平洋北负南正),东亚40°N以南地区增温,东亚40°N以北地区降温。耦合的大气模态的型态差异,影响各阶段气温的年际变化。近一百年中,欧亚型遥相关和北大西洋涛动在1984～2010期间的型态最显著,是20世纪80年代东亚显著增暖的原因之一。研究还发现20世纪中期后东亚气温的年际变化与极地环流的变化联系紧密,表现在西伯利亚高压范围东扩并与极地环流联系,也是近百年气温趋势上升的一个原因。

CLIVAR/PAGES 2005-2010年的工作重点

2004年11月,世界气候研究计划(WCRP)的"气候变率与可预报性研究"(CLIVAR)与国际地圈生物圈计划(IGBP)的"过去全球变化"(PAGES)联合工作组第三次会议在加拿大召开,会议确定了2005-2010年的研究工作将围绕着四个方面展开:即近千年来的气候变率;气候突变;水文一生物一陆表相互作用;热带与热带外相互作用.CLIVAR/PAGES极力推动的重点研究领域是前面两个.下面对近千年气候和气候突变研究所关注的关键科学问题做概括介绍[1].