【专稿】中国气候变化的科学新认知
原文信息
【来源】《中国人口.资源与环境》2020年第30卷 第3期 1-9页
【文章名】中国气候变化的科学新认知
【DOI】10.12062/cpre.20200303
【关键词】气候变化趋势;气候变化归因;气候变化预估;科学新认知
【基金项目】国家重点研发计划“气候变化风险的全球治理与国内应对关键问题研究”(批准号:2018YFC1509000);科技部《第四次气候变化国家评估报告》编制工作专项;中英气候变化风险研究项目。
作者团队
巢清尘,女,中国气象局国家气候中心副主任、研究员。现为全球气候观测系统(GCOS)指导委员会委员;中国气象学会气候变化与低碳经济委员会主任委员、中国气象学会气象经济委员会副主任委员,《2020-2035年国家中长期科技规划》环境领域气候变化子领域编制组副组长,第四次中国气候变化国家评估报告科学认知卷领衔专家。主要研究领域为气候系统分析及相互作用、气候风险管理以及气候变化政策等。
文章导读
近百年来全球正经历着以气候变暖为主要标志的气候变化,科学应对气候变化带来的挑战需要更清晰地了解和认识气候变化的特点和机理。2017年底中国第四次气候变化国家评估工作启动,两年多时间里,国内上百名专家研读分析了大量国内外发表的文献,在充分分析和评估的基础上,就中国气候发生的变化趋势、影响中国气候变化的因素等问题给出了一些新认识,包括和全球气候变化特征的比较。一些问题仍然存在科学上的不同观点,在评估中大家也是有争议的,还有一些问题目前在机理上还难以解释清楚,尚需要进一步加强研究,这些问题也尽可能在文中给予了反映。
本文汲取了评估报告中的部分结论,也吸纳了最近发表的一些文献中的观点,文中70%的文献都是国际评议文献,表明了文中结论的国际认可度。本文的结论将为国家制定应对气候变化政策、参与气候变化国际谈判提供更好的科学支撑。由于文章篇幅所限,关于中国区域特色的某些问题,如亚洲季风、干旱和半干旱、青藏高原等区域特色的气候问题将在另文中进一步阐述。
(气候系统多圈层变化)
文章亮点
本文的主要亮点是基于最新的科学方法、资料,系统梳理总结了中国气候变化研究的最新成果,分析了中国气候变化的速度、强度,人类活动对中国气候变化的影响等方面的进展。当今对于气候变化的认识来源于更加综合的地、空、天立体化观测资料,更加先进的气候系统模式和计算机能力,更加全面的气候变化指标体系。气候变化,是指气候系统状态在数十年或百年甚至更长时间尺度上的变化,这种变化可以通过其特征的平均值和/或变率的变化予以识别。气候系统是由大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈和生物圈及其之间的相互作用共同构成,它是一个复杂的有机整体、相互关联、具有自身调节机制的系统。正确、全面认识全球和中国的气候变化特征,要尽可能定量化、全方位表述气候系统的物理状态与地球能量平衡和碳循环、水循环过程。本文得到的一些重要结论为:
第一,百年来中国气温升高趋势明显,1960年代以来增暖加速,增温幅度高于全球水平。中国年降水量变化趋势不显著,但区域差别明显。青藏地区暖湿化特征显著,但其干旱气候的格局未发生根本改变。中国近海变暖幅度和速率均高于全球海洋平均。极端天气气候事件趋多趋强。
(全球、北半球和中国百年气温变化)
(近40年中国沿海海平面变化)
第二,人类活动也是中国快速增温、极端高温事件频发的主要原因。中国主要温室气体本底浓度均略高于全球平均值,与北半球平均值同期观测结果大体相当。2013年以来,随着国家《大气污染防治行动计划》的实施,大多数城市的PM2.5的年均浓度呈下降趋势,达标城市比例有所提高。中国陆地生态系统是显著的碳汇,大规模生态恢复工程的实施,对改善生态环境和减缓气候变化带来了许多积极的影响。
(中国瓦里关和美国冒纳罗亚大气CO2浓度变化)
(北京、成都、广州、上海和沈阳PM2.5年均变化趋势)
第三,中国的气候模拟水平有长足进展。未来高温热浪、强降雨将随全球变暖进一步增加,中国近海海平面将继续上升,并且具有显著的区域性特征,同时海平面变化会引起中国沿海风暴潮、潮汐特征和极值水位的明显变化。
( 中国极端热天气变化趋势 )
(中国各海区2100年海平面变化预估)
作者独白
过去几年,气候变化研究已经取得重大进展,对一些关键科学问题有了更新和更深入的认识。本文主要是对观测到的中国气候变化事实、气候变化的驱动因素以及气候变化预估三个方面进行的综述。但气候变化问题在科学上仍有许多未知领域,人类对气候变化问题的认识还存在一定的不确定性,需要继续进行探索和研究,如中国气候变化中的城市化效应、气候系统内部变率在年代际变化中的作用、气溶胶-云-降雨相互作用的机理、大范围土地利用变化(如大规模生态恢复工程)的气候效应,以及云辐射反馈、海洋环流对气候变化的响应与反馈、气候-碳循环反馈等过程对气候模拟的影响等。
关于上述任何一方面问题都有大量研究成果,对气候变化全面科学的认识也是要基于不同研究组结论的可比较和验证。本文试图全面系统给出读者中国气候变化最新的全景式图像,但基于主客观的局限性,难免有不周全之处,欢迎读者提出宝贵意见。
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