采用恒定的現代外部強迫驅動(dòng)第一版NUIST地球系統模式,進(jìn)行了40年全球熱帶氣旋活動(dòng)模擬,分析了熱帶氣旋活動(dòng)的氣候特征,并與1977—2016年觀(guān)測資料對比分析。結果表明：該模式能夠模擬出與熱帶氣旋類(lèi)似的結構特征,在熱帶氣旋活動(dòng)活躍的海區,模擬熱帶氣旋生成的空間分布和影響范圍與觀(guān)測基本一致,但是各個(gè)海區熱帶氣旋的生成頻數與觀(guān)測還存在差異。除了北印度洋海區,各個(gè)海區熱帶氣旋生成頻數的季節變化與觀(guān)測相似。模式在西北太平洋海區模擬結果最好,能模擬出熱帶氣旋的生成范圍和盛行路徑;在北印度洋地區模擬結果較差,北印度洋海區的相對渦度模擬與觀(guān)測存在較大差異,這是模式未能模擬出北印度洋熱帶氣旋雙峰特征的主要原因。
基于1970—2016年Hadley中心海溫資料、NCEP/NCAR再分析資料和ECHAM4模式,研究了各海盆海表溫度異常（SSTA）對1998和2016年這兩個(gè)超級厄爾尼諾衰減年8月西北太平洋熱帶氣旋（TC）生成及大尺度環(huán)流變化的可能影響。結果表明,熱帶印度洋和大西洋在1998與2016年幾乎相反的SSTA型態(tài)是導致TC生成頻數顯著(zhù)差異的主要原因之一,而熱帶和北太平洋SSTA在1998與2016年均分別在珠江三角洲和日本以南形成氣旋性環(huán)流。1998年8月熱帶印度洋和大西洋SSTA產(chǎn)生的西北太平洋反氣旋環(huán)流響應強于太平洋SSTA產(chǎn)生的氣旋性環(huán)流異常,使西北太平洋受異常反氣旋控制,減少TC的生成。2016年在三個(gè)大洋SSTA共同作用下,西北太平洋受異常氣旋控制導致TC生成頻數偏多。太平洋經(jīng)向SSTA模在北半球副熱帶強迫出東西反向的蹺蹺板形勢,在西北太平洋對流層產(chǎn)生的響應與實(shí)際變化相反,因此太平洋經(jīng)向模對西北太平洋TC生成沒(méi)有正的貢獻。
利用國際耦合模式比較計劃第5階段（CMIP5）中的21個(gè)氣候模式的RCP4.5和RCP8.5情景預估結果,分析了全球變暖1.5℃和2℃閾值時(shí)青藏高原氣溫年和季節的變化特征。結果表明,對應1.5℃和2℃全球變暖,青藏高原變暖幅度明顯更大,就整體而言,在RCP4.5/RCP8.5情景下,高原區域平均的平均、最高、最低氣溫變暖分別為2.11℃/2.10℃和2.96℃/2.85℃、2.02℃/2.02℃和2.89℃/2.77℃、2.34℃/2.34℃和3.20℃/3.14℃,冬季平均氣溫的變暖幅度（2.19℃/2.31℃和3.13℃/3.05℃）較其他季節更大;從空間分布形勢上看,年變暖呈西南高東北低的分布,而春、冬變暖呈南高北低的分布,夏、秋變暖則呈西高東低的分布。到達同一溫升閾值時(shí),RCP4.5與RCP8.5情景下高原氣溫的響應也存在區域差異。高原年與各季平均氣溫對全球變暖1.5℃與2℃的響應差異均>0.5℃,其中冬季最明顯,區域平均差異可達0.94℃,局地差異超過(guò)1.1℃。
基于RCP4.5情景下6.25 km高分辨率統計降尺度數據,使用國際上通用的極端氣候事件指數,分析雄安新區及整個(gè)京津冀地區未來(lái)極端氣候事件的可能變化。首先對當代模擬結果進(jìn)行評估,結果表明,集合平均模擬可以較好地再現大部分極端氣候事件指數的分布,且對與氣溫有關(guān)的極端氣候事件指數模擬效果較好。但也存在一定偏差,特別是對連續干旱日數(CDD)的模擬效果相對較差。集合平均的預估結果表明,未來(lái)在全球變暖背景下,雄安新區及整個(gè)京津冀地區均表現為極端暖事件增多,極端冷事件減少,連續干旱日數減少,極端強降水事件增多。具體來(lái)看,到21世紀末期,日最高氣溫最高值(TXx)和日最低氣溫最低值(TNn)在整個(gè)區域上都是增加的,大部分地區增加值分別超過(guò)2.4℃和3.2℃;夏季日數(SU)和熱帶夜數(TR)也都表現為增加,但兩者的變化分布基本相反,其中SU在山區增加幅度較大,平原地區增加幅度較小,而TR在平原地區的增加值較山區更顯著(zhù),兩個(gè)指數未來(lái)增加值分別為20~40 d和5~40 d;霜凍日數(FD)和冰凍日數(ID)都表現為減少,減少值分別超過(guò)10 d和5 d;與降水有關(guān)的極端氣候事件指數,CDD、降雨日數(R1mm)和中雨日數(R10mm)的變化均以減少為主,但數值較小,一般都在?10%~0之間;最大5 d降水量(RX5day)、降水強度(SDII)和大雨日數(R20mm)主要表現為增加,增加值一般在0~25%之間。從區域平均的變化來(lái)看,與氣溫有關(guān)的極端氣候事件指數的變化趨勢較為顯著(zhù),與降水有關(guān)的極端氣候事件指數變化趨勢較小。兩個(gè)區域對比來(lái)看,雄安新區模式間的不確定性更大,反映出模式對較小區域模擬的不足。
草地生態(tài)系統是一個(gè)復雜的社會(huì )、經(jīng)濟、生態(tài)系統,多年凍土作為高寒草地生態(tài)系統結構和功能維系的重要因素,是客觀(guān)刻畫(huà)高寒草地生態(tài)承載力不容忽視的重要方面。文中采用結構動(dòng)力學(xué)方法,從草地質(zhì)量、草地干預、草地潛力、草地壓力4個(gè)維度建立高寒草地生態(tài)承載力結構動(dòng)力學(xué)模型,分析青藏高原多年凍土區草地生態(tài)承載力的變化以及主要結構要素,量化多年凍土變化對青藏高原高寒草地生態(tài)承載力的貢獻率,結果表明：(1)多年凍土區草地生態(tài)承載力呈增加趨勢,尤其是1998年以后上升顯著(zhù),這主要歸因于草地生長(cháng)季節降水增加、氣溫升高、凈初級生產(chǎn)力增幅驅動(dòng)以及生態(tài)保護工程建設的共同作用。(2)多年凍土活動(dòng)層厚度變化與草地生態(tài)承載力呈負相關(guān),多年凍土活動(dòng)層厚度對草地生態(tài)承載力的貢獻率約為10%,即多年凍土活動(dòng)層厚度每增加1個(gè)單位,將導致草地生態(tài)承載力下降0.1個(gè)單位。由于青藏高原空間差異顯著(zhù),加之氣候變化的不確定性,這一貢獻水平只是一個(gè)粗略的參照值。
氣候變化影響下水利工程的可靠設計和安全運行是廣大決策者、研究者和公眾共同關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。以清江流域為研究對象,首先采用模糊集合分析法對不同溫室氣體排放情景(A2、A1B和B1)下的逐日降水資料進(jìn)行汛期分期,再通過(guò)廣義極值分布(GEV)函數對各分期的極值降水序列進(jìn)行頻率分析。結果表明,降水季節性遷移直接影響汛期分期;3種排放情景下未來(lái)各時(shí)段(2011—2030年、2046—2065年和2080—2099年)的主汛期較基準期均推遲且有縮短趨勢。對于極值降水量級,未來(lái)情景下明顯小于基準期,且這種差距隨著(zhù)重現期的增大而增大;主汛期明顯大于前汛期和后汛期,且在時(shí)段之間的差異明顯大于排放情景之間的差異。
恢復力（resilience）一詞自1973年進(jìn)入生態(tài)學(xué)領(lǐng)域以來(lái),在生態(tài)環(huán)境和自然資源管理以及社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展相關(guān)研究和實(shí)踐中得到了廣泛應用。隨著(zhù)人類(lèi)對全球氣候變化及其影響的認識不斷加深,氣候恢復力也逐漸成為應對氣候變化的一個(gè)重要理念。本文首先系統闡述了氣候恢復力概念的實(shí)質(zhì)及與其密切相關(guān)的其他幾個(gè)重要概念,然后在系統評估恢復力概念及其內涵的歷史演變基礎上,提出了一個(gè)實(shí)施氣候恢復力建設的通用框架。盡管氣候恢復力涉及行動(dòng)主體的不同方面,而且還關(guān)系到不同部門(mén)和/或不同層次/尺度的優(yōu)先選項,但希望此框架仍能對各部門(mén)、各尺度/層次的氣候恢復力建設提供重要借鑒。最后以極端天氣氣候災害管理為例,通過(guò)對英國皇家學(xué)會(huì )發(fā)布的《極端天氣恢復力》報告進(jìn)行述評,并對中國應對極端天氣氣候災害的管理框架進(jìn)行分析,進(jìn)一步探討了該框架的實(shí)用性。
冰凍圈變化的適應研究是冰凍圈科學(xué)領(lǐng)域的新興研究方向,是當今自然科學(xué)與社會(huì )科學(xué)交叉融合跨學(xué)科集成研究的典型代表。起步于2007年的中國冰凍圈變化適應研究,經(jīng)歷了早期的探索,研究重點(diǎn)由評價(jià)脆弱性發(fā)展為量化冰凍圈變化的影響,形成以影響/風(fēng)險—脆弱性—適應全鏈條的完善的研究體系,研究方法突破傳統的指標體系賦權法的不足,初步實(shí)現了定量化,有機結合影響/風(fēng)險、脆弱性、適應三方面的研究結果,使冰凍圈變化的適應措施由偏重宏觀(guān)性、普適性開(kāi)始轉向更有針對性。未來(lái)中國冰凍圈變化的適應研究應拓展、完善和深化現有的理論體系,構建冰凍圈與社會(huì )經(jīng)濟耦合模型,科學(xué)量化冰凍圈全要素變化的影響,建立不同利益相關(guān)者與科學(xué)家共同參與的研究新模式,科學(xué)有效應對與適應冰凍圈變化及其影響。
甲烷作為油氣生產(chǎn)中的主要氣態(tài)污染物和增溫潛勢較強的一類(lèi)溫室氣體,其逃逸排放檢測與核算是中國油氣行業(yè)溫室氣體控制與減排過(guò)程中的首要問(wèn)題。通過(guò)比較國內外油氣行業(yè)逃逸甲烷排放核算方法,以及總結當前國內外油氣田現場(chǎng)開(kāi)展的甲烷排放檢測研究,對油氣行業(yè)企業(yè)級溫室氣體清單編制提出了建議。在甲烷逃逸排放核算方面,由于生產(chǎn)過(guò)程、工藝等出現的變化,建議加快建立符合我國油氣生產(chǎn)實(shí)際情況的排放因子,納入放空氣燃燒的周期變化、綠色完井措施使用、陸上/海上油氣生產(chǎn)等內容,鼓勵油氣生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)設備組件統計、現場(chǎng)實(shí)測等方式進(jìn)行排放因子更新。針對逃逸甲烷現場(chǎng)檢測數據不足,影響核算結果對比的現狀,在開(kāi)展油氣生產(chǎn)過(guò)程現場(chǎng)檢測時(shí),建議自下而上與自上而下檢測方法相結合,保證檢測結果的可驗證性、可重復性,并謹慎看待針對部分油氣生產(chǎn)區塊的檢測結果進(jìn)行大尺度區域甲烷逃逸排放量的推算結果。
為提高評估結果的準確性,基于“作業(yè)活動(dòng)-方式結構?能耗強度?排放因子”方法（ASIF),引入生命周期評價(jià)和費效分析理念,建立港口集裝箱作業(yè)設備改造的節能減排效益評估模型,并以寧波舟山港為例進(jìn)行實(shí)證研究。結果表明,寧波舟山港集裝箱作業(yè)設備改造年均節能1.911萬(wàn)tce,減排6.175萬(wàn)t CO2,節省成本0.696億元。忽略能源油井到油箱排放對CO2減排量影響較大,會(huì )使結果被低估8.65%或高估40.83%。不考慮設備改造成本對成本節省量影響很大(高估59.63%),但不考慮碳交易成本對其影響較小(低估2.30%)。節能量和CO2減排量受集裝箱吞吐量影響較大,其彈性系數≥1;成本節省量受柴油價(jià)格變化影響最大,其彈性系數為2.73。研究成果可為合理評估綠色港口促進(jìn)政策的節能減排效果提供技術(shù)支撐。
《巴黎協(xié)定》達成之后的實(shí)施細則談判從一開(kāi)始就面臨各種挑戰。盡管如此,卡托維茲氣候大會(huì )基本完成了實(shí)施細則的磋商,通過(guò)統一規則的制定夯實(shí)了基于規則的氣候治理框架,為“自下而上”的松散協(xié)定注入了更多規則綁定強制性色彩,提升了協(xié)定的法律地位。會(huì )議也見(jiàn)證了氣候世界的分裂,包括主要締約方立場(chǎng)的退化、談判集團的分化重組、利益集團的博弈、對科學(xué)報告的分歧等,從而使關(guān)于力度的磋商沒(méi)有實(shí)質(zhì)進(jìn)展。從巴黎到卡托維茲的談判路程表明治理全球化、治理效率以及國家主權之間暫時(shí)存在“不可能三角”。未來(lái)的談判應促進(jìn)從規則到行動(dòng)的轉變。
