data - 大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室

382地 球 物 理 学 报 (ChineseJ.Geophys.)55 卷部 大 部 分 地 区 具 有 变 冷 趋 势 . 人 为 因 素 对 近 50 年 及近 百 年 中 国 东 部 具 有 显 著 的 增 温 贡 献 .图 10 进 一 步 考 察 近 50 年 (1949~2000 年 ) 中国 东 部 气 温 变 化 趋 势 在 不 同 季 节 的 分 布 . 观 测 资 料显 示 , 中 国 东 部 气 温 变 化 存 在 明 显 的 季 节 特 征 , 冬 季增 温 显 著 , 春 季 除 华 南 地 区 有 一 定 降 温 趋 势 外 , 其 他地 区 呈 增 温 趋 势 , 夏 季 包 括 华 东 和 华 中 的 长 江 中 下游 地 区 、 淮 河 流 域 气 温 均 有 一 定 下 降 趋 势 , 秋 季 除 中部 少 数 区 域 外 , 其 他 大 部 分 地 区 气 温 增 加 , 这 与 前 人的 研 究 结 论 相 一 致 [2425] . 在 自 然 和 人 为 因 素 共 同 作用 下 , 增 暖 趋 势 在 冬 季 达 到 最 大 , 春 季 除 北 方 地 区 有一 定 降 温 趋 势 外 , 其 他 地 区 呈 增 温 趋 势 , 但 增 温 幅 度减 弱 , 模 式 没 有 合 理 再 现 夏 季 长 江 中 下 游 地 区 及 淮河 流 域 的 降 温 趋 势 . 自 然 因 子 试 验 的 结 果 表 明 , 太 阳活 动 对 该 区 域 的 变 冷 有 贡 献 , 意 味 着 自 然 变 率 对 中国 东 部 气 候 具 有 影 响 , 但 模 式 无 法 再 现 该 地 区 气 温变 化 的 季 节 差 异 . 关 于 中 国 东 部 地 区 夏 季 变 冷 的 机[3,2627]制 , 目 前 争 议 较 大 , 可 能 的 影 响 因 子 包 括 大 西[28] [29]洋 的 强 迫 作 用 、 热 带 大 洋 增 暖 的 强 迫 作 用 、 以及 硫 酸 盐 气 溶 胶 浓 度 的 增 加 的 影 响 [30] . 目 前 一 般 认为 , 它 是 东 亚 夏 季 风 年 代 际 减 弱 的 区 域 体 现 [31] .4 结 论 和 讨 论本 文 利 用 LASG/IAP 全 球 “ 海 陆 气 冰 ” 耦 合的 气 候 系 统 模 式 FGOALS_gl, 通 过 开 展 耦 合 模 式敏 感 性 试 验 , 模 拟 了 20 世 纪 气 候 , 讨 论 了 自 然 变 率和 人 为 因 素 对 全 球 、 半 球 、 大 陆 及 区 域 尺 度 气 温 变 化的 相 对 贡 献 , 主 要 结 论 如 下 :(1) 在 自 然 和 人 为 因 素 的 共 同 强 迫 作 用 下 , 模 式能 够 成 功 再 现 20 世 纪 全 球 及 纬 向 平 均 气 温 的 演 变 ;仅 在 自 然 因 子 强 迫 下 , 模 式 可 以 合 理 再 现 1910~1940 年 的 变 暖 及 1940~1970 年 的 微 弱 变 冷 , 但 无法 再 现 1970 年 以 后 的 变 暖 ; 在 人 为 因 素 作 用 下 ,1970 年 以 前 气 温 无 明 显 变 化 ,1970 年 以 后 显 著 增 温 .(2) 全 球 气 温 变 化 趋 势 的 空 间 分 布 表 明 , 在 自 然因 素 和 人 类 活 动 的 共 同 作 用 下 , 模 式 可 以 合 理 再 现近 50 年 及 近 百 年 气 温 变 化 趋 势 分 布 , 但 增 温 幅 度 较观 测 偏 弱 ; 在 自 然 因 子 作 用 下 , 全 球 大 部 分 地 区 表 现出 变 冷 趋 势 . 自 然 因 素 对 20 世 纪 早 期 全 球 气 温 变 化趋 势 具 有 重 要 贡 献 , 而 人 为 因 子 是 20 世 纪 后 期 全 球气 温 变 化 趋 势 的 决 定 性 因 素 .(3) 方 差 分 析 表 明 , 除 赤 道 中 东 太 平 洋 和 北 大 西洋 外 , 人 为 因 素 对 近 百 年 的 增 暖 起 决 定 性 作 用 ; 对 全球 、 半 球 及 大 陆 尺 度 而 言 , 外 强 迫 可 以 解 释 平 均 气 温变 化 的 70% 以 上 , 而 内 部 变 率 贡 献 较 小 ; 但 对 于 区域 尺 度 而 言 , 多 数 地 区 内 部 变 率 的 贡 献 要 大 于 外 强迫 , 区 域 尺 度 温 度 变 化 的 机 制 较 全 球 、 半 球 尺 度 要复 杂 .(4) 对 中 国 地 区 而 言 ,20 世 纪 早 期 的 气 温 变 化有 受 到 自 然 因 子 影 响 的 迹 象 , 但 20 世 纪 后 期 的 变 暖主 要 受 温 室 气 体 影 响 . 中 国 东 部 气 温 变 化 的 空 间 分布 表 明 , 自 然 因 素 对 近 50 年 及 近 百 年 中 国 地 区 的 变暖 趋 势 贡 献 较 小 . 在 自 然 和 人 为 因 子 共 同 强 迫 作 用下 , 模 式 基 本 能 够 再 现 近 50 年 中 国 东 部 气 温 变 化 冬春 两 季 增 暖 的 特 征 、 但 没 有 模 拟 出 夏 季 长 江 中 下 游地 区 及 淮 河 流 域 的 降 温 趋 势 ; 自 然 因 子 试 验 的 结 果表 明 , 太 阳 活 动 对 该 区 域 的 变 冷 有 贡 献 , 但 模 式 无 法再 现 气 温 变 化 的 季 节 特 征 .最 后 应 该 指 出 的 是 , 海 气 耦 合 模 式 是 开 展 20 世纪 气 候 变 化 机 理 的 重 要 工 具 , 但 是 , 本 文 的 结 果 仅 仅是 FGOALS_gl 单 个 气 候 模 式 的 结 果 , 目 前 的 耦 合版 本 对 20 世 纪 气 候 演 变 的 模 拟 能 力 尚 存 在 很 多 不足 , 模 式 物 理 过 程 还 存 在 诸 多 需 要 改 进 之 处 , 因 此 ,不 排 除 此 结 果 可 能 具 有 模 式 依 赖 性 . 此 外 , 本 文 的 研究 是 基 于 单 个 试 验 的 结 果 , 这 给 归 因 模 拟 带 来 的 不确 定 性 亦 需 要 高 度 关 注 , 未 来 的 工 作 有 必 要 开 展 集合 模 拟 研 究 .参 考 文 献 (References)[1] IPCC.ClimateChange2007:ThePhysicalScienceBasis.∥Solomon S D,Qin M, Manning Z eds.Contribution ofWorkingGroupItotheFourth AssessmentReportoftheIntergovernmentalPanel on Climate Change.Cambridge:CambridgeUniversityPress,2007.[2] 周 天 军 , 王 绍 武 , 张 学 洪 . 大 洋 温 盐 环 流 与 气 候 变 率 的 关 系研 究 : 科 学 界 的 一 个 新 课 题 . 地 球 科 学 进 展 ,2000,15(6):654660.ZhouTJ,WangS W,ZhangX H.Commentsontheroleofthermohalinecirculationinglobalclimatesystem. 犃 犱 狏 犪 狀 犮 犲 狊犻 狀 犈 犪 狉 狋 犺 犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲 狊 (inChinese),2000,15(6):654660.[3] 周 天 军 , 李 立 娟 , 李 红 梅 等 . 气 候 变 化 的 归 因 与 预 估 模 拟 研究 . 大 气 科 学 ,2008,32(4):906922.ZhouTJ,LiLJ,LiH M,etal.Progressinclimatechangeatribution and projection studies. 犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲 犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳犃 狋 犿 狅 狊 狆 犺 犲 狉 犻 犮 犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲 狊 (inChinese),2008,32(4):906922.[4] ScaifeA A,KucharskiF,FolandCK,etal.TheCLIVARC20C Project:selected twentieth century climate events.犆 犾 犻 犿 . 犇 狔 狀 .,2009,33(5):603614,doi:10.1007/s0038200804511.[5] KucharskiF,Scaife A A,YooJ H,etal.TheCLIVARC20Cproject:skilofsimulatingIndian monsoonrainfalon