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利用北京和張家口地區氣象站建站至2016年歷年11月至次年3月氣象資料,研究2022年北京冬奧會(huì )人工造雪地面氣象條件,結果表明：降水相態(tài)與地面氣溫(T)和相對濕度線(xiàn)性組合關(guān)系密切,通過(guò)計算不同溫度對應降水相態(tài)頻率,發(fā)現北京T≤-0.2℃,張家口市T≤-0.8℃時(shí),降水相態(tài)為雪的頻率≥95%;估算了冬奧會(huì )和殘奧會(huì )舉辦地區域自動(dòng)氣象站2014—2016年賽事期間可造雪時(shí)數,發(fā)現冬奧期間造雪時(shí)數較為充足,殘奧期間造雪時(shí)數較少,可以采用造雪和儲雪結合保證賽事用雪。
基于通過(guò)均一性檢驗的歷史觀(guān)測資料和GPCC格點(diǎn)降水數據,采用逐步回歸方法,構建了可以代表浙江省的1901—2017年年降水序列,并通過(guò)Morlet小波分析、MK檢驗、氣候趨勢等分析了浙江百年降水變化特征。結果表明：浙江68個(gè)臺站1951—2017年月降水序列數據質(zhì)量較好,均通過(guò)RHtest均一性檢驗。交叉檢驗表明,采用逐步回歸方法區別臺站資料長(cháng)度建立的最優(yōu)擬合方程組,能很好地反演浙江68個(gè)臺站1901—2013年年降水情況。1901—2017年浙江省年降水量無(wú)明顯線(xiàn)性變化趨勢,但存在56 a和35 a兩個(gè)變化主周期,在1960年前后全省降水由多雨期向少雨期突變。1901—2017年浙江降水氣候傾向率呈東北高西南低的分布特征,各地數值分布在-15.6~19.1 mm/10a之間;平均相對變率呈北低南高的分布特征,各地數值分布在11.1%~20.2%之間。
利用天山地區近50年(1966—2015年)逐日氣象資料,采用Mann-Kendall趨勢檢驗法研究了天山南北坡相對濕度(RH)的時(shí)空變化特征,分析了天山南北坡RH對平均氣溫、降水量、平均風(fēng)速、參考蒸散量、日照時(shí)數的敏感性,并探討了引起RH變化的主導因素。結果表明：(1)整個(gè)天山地區RH變化有略微上升的趨勢但不顯著(zhù),北坡RH總體呈下降趨勢,南坡RH總體呈上升趨勢。(2) RH空間分布呈自北向南遞減趨勢,南北坡全年及春季以下降趨勢為主,而夏、秋、冬三季均以上升趨勢為主,且南坡變化趨勢的顯著(zhù)性高于北坡。(3) RH對風(fēng)速、氣溫、日照時(shí)數及參考蒸散量均為負敏感,對降水量為正敏感。北坡RH對各氣象因子的敏感程度依次為日照時(shí)數>參考蒸散量>風(fēng)速>氣溫>降水量,南坡敏感程度依次為日照時(shí)數>風(fēng)速>參考蒸散量>氣溫>降水量。空間分布上,僅降水量敏感系數高值區位于北坡伊犁河谷,其余要素敏感系數高值區均位于南坡。(4)參考蒸散量是影響天山地區RH變化的主導因子,整個(gè)天山地區參考蒸散發(fā)貢獻率較高,日照時(shí)數貢獻率高值區集中于北坡伊犁河谷,風(fēng)速、降水量、氣溫貢獻率高值區均集中于南坡克孜勒蘇地區。
采用部門(mén)間影響模式比較計劃（ISI-MIP）的氣候模式,確定全球升溫1.5℃和2.0℃出現的時(shí)間,并結合農業(yè)技術(shù)轉移決策支持系統（DSSAT）模型模擬小麥的產(chǎn)量,最終選取4套數據對比研究中國小麥區溫度和降水變化特征以及各區域小麥產(chǎn)量變化趨勢,綜合評價(jià)了不同升溫情景對中國小麥產(chǎn)量的影響。結果表明：(1)在全球升溫1.5℃和2.0℃背景下,我國小麥生育期內溫度相對于工業(yè)革命前分別升高1.17℃和1.81℃。兩種升溫情景下我國春麥區升溫幅度大于冬麥區升溫幅度。春麥區中新疆春麥區升溫幅度最大,西北春麥區升溫幅度最小;冬麥區中溫度變化最大和最小的麥區分別為西南冬麥區和黃淮冬麥區。(2)在全球升溫1.5℃和2.0℃情景下,我國小麥生育期內降水相對于歷史時(shí)段(1986—2005年)分別增加9.1%和11.3%。從各麥區來(lái)看,兩種升溫情景下春麥區降水增加幅度略大于冬麥區的增加幅度。所有麥區中只有新疆春麥區降水低于歷史時(shí)段降水。春麥區降水增加幅度最大的麥區為北部春麥區。冬麥區中降水增加較大的麥區為北部冬麥區和黃淮冬麥區,降水增加較小的麥區為華南冬麥區和西南冬麥區。(3)兩種升溫情景下,我國小麥單產(chǎn)相對于歷史時(shí)段(1986—2005年)平均減產(chǎn)分別為5.2%和4.6%,兩種升溫情景對中國小麥產(chǎn)量并沒(méi)有顯著(zhù)的差異。在全球升溫大背景下我國春小麥主要呈現增產(chǎn)趨勢,冬小麥主要呈現減產(chǎn)趨勢。減產(chǎn)幅度較大的麥區為華南冬麥區和青藏春麥區,增產(chǎn)幅度最大的麥區為西北春麥區。從各麥區產(chǎn)量減產(chǎn)面積比例上看,我國各麥區減產(chǎn)面積所占比例趨勢為從北向南由多變少再變多,其中華南冬麥區減產(chǎn)面積所占比例最大,北部冬麥區最小。
基于ISI-MIP（The Inter-Sectoral Impact Model Inter-comparison Project）推薦使用的5個(gè)全球氣候模式數據(HadGEM2-ES,GFDL-ESM2M,MIROC-ESM-CHEM,Nor-ESM1-M,IPSL-CM5ALR),驅動(dòng)SWIM（Soil and Water Integrated Model）水文模型,研究全球升溫1.5℃和2.0℃情景下淮河上游干流徑流量變化,得出結論：(1)淮河上游干流徑流量年際變化在2種升溫情景下均呈先減小后增加趨勢。全球升溫1.5℃時(shí)年徑流量較基準期(1986—2005年)增長(cháng)9.5%,而升溫2.0℃情景下漲幅更明顯,高達17%。(2) 4個(gè)季節徑流量在2種升溫情景下較基準期均有增長(cháng),其中春季漲幅最明顯,達24.4%,夏、秋、冬季漲幅分別為7.1%、16.1%、13.5%。全球升溫2.0℃時(shí)淮河上游干流徑流量在4個(gè)季節較基準期增長(cháng)率均大于全球升溫1.5℃時(shí)。(3)不同氣候模式輸出日徑流量最大值相差較大而平均值相差較小。未來(lái)2種升溫情景日徑流量超過(guò)王家壩閘設計流量的日次較基準期均有增加,尤其升溫2.0℃情景較基準期增多22次,較升溫1.5℃情景多5.8次,表明未來(lái)升溫2.0℃情景下淮河上游出現極端徑流事件的可能性進(jìn)一步增大。
清潔能源的快速發(fā)展有效降低了人類(lèi)對傳統化石能源的依賴(lài),并為緩解全球氣候變暖做出顯著(zhù)貢獻。隨著(zhù)各地光伏裝機規模的不斷擴大,光伏電站這一人工設施對氣候環(huán)境的影響日益引起人們的關(guān)注。針對這一問(wèn)題,國內外學(xué)者自2000年陸續開(kāi)展了相關(guān)研究。綜合國內外現有研究成果,對研究方法、影響機理及光伏電站對氣候的影響等方面進(jìn)行總結。大量研究表明：光伏電站布設會(huì )在荒漠地區產(chǎn)生“光伏熱島效應”,從而引起局部區域氣溫上升,在城市地區布設能夠在降低能源消耗的同時(shí)減少“城市熱島效應” 。此外,光伏組件還會(huì )對反照率、地表輻射平衡等產(chǎn)生影響,進(jìn)而對局地甚至全球氣候產(chǎn)生作用,其影響范圍和程度尚無(wú)準確結論,還需要進(jìn)一步深入探索。
衛星高光譜大氣CO2遙感探測對全球氣候變化研究意義重大,衛星CO2反演產(chǎn)品的地基觀(guān)測驗證是獲得產(chǎn)品精度評價(jià)、發(fā)現算法可適用范圍和局限性的重要環(huán)節,因此地基高光譜CO2的觀(guān)測驗證研究對提高衛星產(chǎn)品定量精度至關(guān)重要。本文綜述了當前國際上大氣CO2探測衛星的研制進(jìn)展,短波紅外大氣CO2的反演方法進(jìn)展,重點(diǎn)闡述了地基高光譜CO2探測技術(shù)進(jìn)展及其對衛星大氣CO2的定量探測精度驗證方法和技術(shù)研究進(jìn)展,并對該研究領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展提出展望。
基于氣候變化綜合模型——全球變化評價(jià)模型（GCAM-TU),分析了2030年各國家/地區減排承諾下能源相關(guān)CO2的全球排放路徑與不同可能性下2℃溫升目標對應的最優(yōu)排放路徑的差距。研究發(fā)現,當前減排承諾下的全球排放路徑與最優(yōu)路徑仍存在一定差距,各國家/地區需加大2030年后的減排承諾力度。進(jìn)一步分析了主要國家/地區在各自減排承諾下的碳強度下降率、減排成本和人均碳排放,得出中國在全球減排進(jìn)程中的努力和貢獻是巨大的,而南非、日本等國承諾力度不足。為實(shí)現自主決定貢獻,中國終端能源消耗將較參考情景有所下降,能源結構將進(jìn)一步優(yōu)化。
國家自主貢獻文件是《巴黎協(xié)定》后發(fā)展中國家氣候資金需求信息的重要載體。發(fā)展中國家的氣候資金需求日益增長(cháng),而發(fā)達國家提供的氣候資金存在的不平衡與不充分等問(wèn)題,已成為當前氣候資金議題的主要矛盾。因此,本文依據最新的151份發(fā)展中國家的國家自主貢獻文件,深入分析發(fā)展中國家自主提出的未來(lái)氣候資金需求,并評估了各國自主貢獻資金需求的合理性。研究發(fā)現,151個(gè)發(fā)展中國家中有84個(gè)國家提出具體的國家自主貢獻資金需求,其國家自主貢獻時(shí)間框架內的資金需求總值達4.4萬(wàn)億美元;分析48個(gè)同時(shí)提出減緩與適應資金需求以及21個(gè)同時(shí)提出國內與國外資金需求國家的國家自主貢獻文件得到,發(fā)展中國家資金需求類(lèi)別中用于減緩與適應的資金需求比例約為6?4,國外資金需求與國內資金需求比值約為7?3;基于國家自主貢獻文件估算的發(fā)展中國家累積減排量到2030年約119 Gt CO2-eq,自主貢獻減排成本平均值為50美元/ t CO2-eq;發(fā)展中國家2015—2030年國家自主貢獻資金需求預期為1萬(wàn)億~4萬(wàn)億美元,年均700億~2600億美元,其中國際資金需求為0.7萬(wàn)億~2.8萬(wàn)億美元,年均500億~1900億美元。
IPCC第五次評估報告進(jìn)一步闡述和明確了全球平均地表溫升與累積CO2排放之間的近似線(xiàn)性關(guān)系。盡管在科學(xué)上仍存在一定的不確定性,國際社會(huì )對2℃溫升目標及所對應的全球累積碳排放空間(即全球碳預算目標)已達成一定的科學(xué)認知和政治共識。但如何將碳預算從目標要求轉變?yōu)楦鲊鴽Q策和實(shí)際行動(dòng),仍是政策制定者們所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。在此背景下,提出建立一個(gè)有效的碳預算綜合管理框架,努力避免人為溫室氣體排放導致氣候系統危害,并利用其科學(xué)和政策的雙重內涵,來(lái)推動(dòng)談判進(jìn)程和加大行動(dòng)力度,在新型氣候治理模式下推動(dòng)全球減排目標的實(shí)現。
