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大气所评估人类活动对典型干旱半干旱区气候变化的影响

大气所评估人类活动对典型干旱半干旱区气候变化的影响

  检测和评估人类活动对全球典型干旱半干旱区气候变化的影响是国家重大科学研究计划项目“全球典型干旱半干旱地区年代尺度气候变化机理及影响研究”的重要研究内容。中国幸运28科学院大气物理研究所副研究员赵天保和博士李春香等基于观测资料和CMIP5多模式历史试验以及单因子外强迫气候归因试验结果开展了系列工作。他们首先评估了CMIP5多模式结果对于全球典型干旱半干旱区气候变化的模拟能力,分析了温室气体、气溶胶、土地利用以及自然因素外强迫等对全球典型干旱半干旱区气候变化的影响,重点估算了人为和自然因素外强迫在中国区域气候变化中的相对贡献。结果显示,人为和自然外强迫的共同作用可解释中国区域近30年观测气温变化的90%以上、观测降水的变化的65%~78%,发现气溶胶是主导着中国东部降水变化分布型的主要外强迫因子,而自然因素外强迫的贡献主要体现在干旱半干旱区。

  进一步研究表明,气溶胶的冷却效应引起中国区域平均降温0.8°C/100a左右,其中直接效应引起的降温幅度为0.6°C/100a左右,而其他作用(除直接效应)造成的降温幅度则在0.1~0.3°C/100a。最优指纹法可以显著地检测到气溶胶的这种直接作用(如图)。

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  年平均和冬、夏季节平均气温利用最优指纹法两信号分析得到的尺度因子(圆点)及其5%~95%显著性区间(竖线): (a)气溶胶整体作用(AA)和除AA外的其余外强迫(ALL–AA),(b)气溶胶直接作用(DE)和除DE外的其余幸运28外强迫(ALL–DE),(c)气溶胶其他作用(OE)和除OE外的其余外强迫(ALL–OE)。研究时段为1901~2005年,从左至右依次为干旱半干旱区,湿润半湿润区和整个中国区域的结果。