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期刊信息/Journal information
气候与环境研究
气候与环境研究

李崇银

双月刊

1006-9585

qhhj@mail.iap.ac.cn

010-82995048；82995049

100029

北京市9804信箱

气候与环境研究/Journal Climatic and Environmental ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是气候与环境领域的学术刊物，贯彻“百花齐放、百家争鸣”方针，努力反映我国在气候与环境领域的最新研究成果，为可持续发展奠定科学基础。读者对象主要是从事气候与环境科学领域的科研人员及大专院校的师生。本刊刊登的稿件主要有：反映气候与环境领域代表我国科研水平的、具有一定创造性的学术论文、短论和研究简报，有关国内外气候与环境领域新动向、新问题的综合评述，有关学术会议的报道，书刊评介等。
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    人类活动对中国降水季节性变化的影响

    胡家晖董思言王磊斌李伟...
    643-655页
    查看更多>>摘要：利用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)模拟日降水结果进行统计降尺度处理,在评估降水季节性相关指标降尺度模拟性能基础上,分析人为强迫对中国不同气候分区降水季节性指数(SI)等指标的影响,并利用未来中等排放情景(SSP2-4.5)模拟分析了未来不同强迫造成中国降水季节性的变化.结果表明:CMIP6模式数据统计降尺度后集合模拟的中国区域雨季和降水季节性指数分布与观测分布有较高的一致性,并且对雨季起始和持续时间趋势模拟较好.根据CMIP6模式不同强迫试验结果统计降尺度,发现1961～2014年人为强迫和自然强迫共同作用(ALL)与自然强迫(NAT)相比,中国区域降水量减少,雨季持续时间增加,但NAT和ALL强迫下的雨季起始时间差异较小.同时也发现历史时期中国区域降水季节性的变化主要受到雨季持续时间和降水量变化的影响,未来降水季节性变化将更强.本研究通过人类活动对中国降水季节性变化的影响进行了深入的分析,这些将为相关降水季节性变化影响和适应策略提供科学支持.

    降水季节性指数CMIP6模型人类活动作用未来预估

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    1971～2022年内蒙古二十四节气气候特征分析

    陈琳黄刚屈侠
    656-666页
    查看更多>>摘要：对1971～2022年内蒙古地区西部、中部及东部地区二十四节气气温、降水、相对湿度和日照的变化特征进行了统计分析,得出:1)三区域气温、降水呈现出明显的年循环特征.三区域平均气温的最大值和最小值均分别出现在小暑和小寒节气,春分、清明和立冬节气气温波动最大;中、西部地区在大暑节气降水量最多,东部在小暑节气最多;中、东部在大暑节气相对湿度达到最大,西部在立秋达到最大;三区域均在小满节气日照时数最长.2)1971～2022年,三区域平均气温呈增加趋势,相对湿度和日照时间呈现出减少的趋势.

    二十四节气气候变化内蒙古

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    近60年金沙江流域雨季降水的时空变化及其环流特征

    蒋燕周彬彬詹艳玲王有香...
    667-680页
    查看更多>>摘要：基于1961～2021年中国大陆格点化降水数据(CN05.1)分析了金沙江流域雨季(5～10月)降水的时空分布特征,发现金沙江流域上游南部、中游以及流域下游的南部(A区),雨季总降水量存在减少趋势,流域上游中部和下游的西北部地区(C区)雨季降水有显著增加趋势,而流域上游的北部(B区)雨季降水的长期变化趋势并不明显,表明流域不同分区在雨季降水长期变化趋势上存在显著的不同.在年际变化尺度上,1961～2012年期间A区与C区雨季降水变化存在显著正相关,呈同位相变化;但在2013年以后,A区和C区降水变化趋势呈反位相,且降水趋势变化的差异主要出现在6月.进一步合成分析表明,1961～2012年期间对应于A区和C区的降水偏多年(偏少年),金沙江流域上空对流层中低层为来自西太平洋的气旋性(反气旋)风场异常,而高层为反气旋(气旋性)风场异常,有利于流域大部地区降水异常偏多(偏少).2013年之后,研究发现在流域上空的对流层中低层,来自孟加拉湾的西南气流在流域南部形成反气旋风场异常,并在流域北部与来自鄂霍茨克海的气旋性风场异常的偏北风辐合;对流层高层为反气旋风场异常,这有利于流域北部降水偏多,而南部降水偏少.

    西南降水年际变化大气环流异常金沙江流域

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    近120年中国干旱年际变化特征及主要的影响因子

    孙嘉敏王爱慧
    681-694页
    查看更多>>摘要：基于1901～2020年标准化降水指数(SPI-12)、标准化降水蒸散指数(SPEI-12)和自校准的帕默尔干旱指数(scPDSI)的数据集,研究了中国区域近120年干旱的长期变化特征,并进一步分析了3种干旱指数在中国区域存在差异的原因.结果表明:中国西南、黄土高原、东北南部及新疆南部有显著变干的趋势;西北东部、东北北部和华北有显著变湿的趋势.就干旱事件而言,东北和西北地区干旱持续时间长且强度大,但总体呈现减小的趋势,特别是在西北东部和东北北部;相反,东北南部干旱事件的持续时间和强度均有所增加.全国每年约有282万平方公里遭受干旱,约30.5万平方公里遭受特旱.不同严重程度的干旱面积均呈增加趋势,且在20世纪90年代中期快速增长.此外,干旱面积存在显著的年际和年代际变化特征,周期分别为2～3年和18～22年.进一步对比发现,SPEI-12在湿润地区与SPI-12及scPDSI有较好的一致性,而在干旱半干旱地区一致性相对较差.在湿润地区,降水的盈缺主导该地区的干湿变化,而在干旱半干旱地区,除降水外,气温异常和土壤特性对干旱的贡献也不容忽略.因此,在全球变暖的背景下,针对干旱半干旱地区的研究要慎重选择干旱指数.

    百年尺度干旱干旱指数干旱特征影响因子

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    高低分辨率耦合模式对北赤道逆流模拟性能的比较分析

    李滢俞永强程旭华
    695-709页
    查看更多>>摘要：北赤道逆流(North Equatorial Countercurrent,NECC)具有显著的年际变化,这种变化会对全球气候产生重要的影响.但目前不同分辨率的数值模式对NECC的模拟存在差异,为了了解该差异,本文通过对比FGOALS(Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model)气候系统耦合模式高低分辨率版本 FGOALS-f3-H 和 FGOALS-f3-L的模拟结果,并结合 SODA(Simple Ocean Data Assimilation)同化数据,对 1994～2014年间NECC气候平均态、年际变化特征及其与ENSO的具体联系进行了分析.本文采用了0°～10°N范围定义了模拟和再分析的NECC输运量、流轴位置以及风应力纬向输送,对比分析模拟和观测的NECC年际变化.高分辨率版本FGOALS-f3-H的海洋模式水平分辨率约为10 km,能够重现气候平均的NECC强度、位置及其与两支低纬度西边界流新几内亚沿岸流(New Guinean Coastal Current,NGCC)和棉兰老流(Mindanao Current,MC)之间的联系;而低分辨率版本FGOALS-f3-L的海洋模式水平分辨率约为100 km,其模拟的NECC存在强度弱、流幅宽、年际变化弱、深度浅等模拟偏差.此外,两个版本模拟的NECC年际变化也明显不同.在El Nino年,FGOALS-f3-H模拟的NECC向赤道方向移动,输运量减弱;FGOALS-f3-L模拟的NECC向赤道方向移动,输运量增强.进一步分析发现,高低分辨率版本结果差异主要集中在赤道0°～3°N区域,后者模拟的NECC可以向南扩展到赤道,而前者则主要位于2°N以北.在3°N～10°N范围内,高低分辨率模拟的纬向输运与由风应力旋度反演的结果显著相关,相关系数分别可以达到0.67和0.64,表明风应力旋度是该区域纬向输运的关键影响因子.

    北赤道逆流年际变化ENSO

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    中国北方地区地面气候对全球1.5/2℃增温阈值和路径的响应

    罗双艺涂钢周炜丹王淑瑜...
    710-722页
    查看更多>>摘要：通过分析中国北方干旱/半干旱区气候和水热循环及其分量对不同增温阈值和路径的响应,加深对区域尺度气候变化的理解,为应对和缓解未来气候变暖提供参考思路.本文利用NESM(Nanjing University Information Science and Technology Earth System Model)大尺度模式驱动 WRF(Weather Research and Forecasting model)区域模式,模拟预估中国对未来增暖1.5/2℃时不同排放路径下区域气候的响应.对中国北方干旱/半干旱区气候场和水热循环未来变化进行定量评估表明,稳定增暖1.5℃情景下,干旱/半干旱区内温度和降水的增加幅度由西向东递减,水分收支分量受到降水影响;净辐射将在整个区域内增加1％～3％,并更多以潜热通量的形式向大气输送热量.增暖达到2℃时干旱区内温升超过2.6℃,降水和水分收支分量增多,净辐射和感热通量将在大部分地区相比增暖1.5℃时减少.对比稳定增暖2℃情景,瞬变增暖2℃下温度的升温幅度在大部分区域减小0.1～0.3℃,瞬变增暖路径下净辐射的减弱可能是导致温度升温幅度降低的原因之一.夏季可用水(降水减去蒸发)对增暖路径的敏感响应导致不同区域内干旱的可能变化存在差异.相比瞬变增暖路径,稳定增暖2℃下干旱及半湿润区干旱缓解有所减缓,而半干旱区内干旱状态进一步缓解.

    中国北方地区水分能量收支稳定和瞬变增暖

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    CAS-ESM 1.0模式对7月份热带太平洋上层流场异常模态的模拟评估

    盖泳铭卢姁张东凌张铭...
    723-734页
    查看更多>>摘要：利用CAS-ESM 1.0模式模拟得到的1922～2005年共84年的7月份资料,对流场异常作了复EOF分解,并与该模式模拟的1月份结果以及相应的实况(SODA资料)和理论结果作了对比和分析.结果表明:在表层、近表层、次表层及上层底,该EOF分解的第一、二模态空间场中明显流场异常都分布在10°S～10°N,为赤道所俘获.总体上流场异常以纯纬向流动为主;它们均与赤道流系异常及赤道波动有较好对应.从表层到上层底流场异常随海洋深度明显减弱.第一、二模态都具有3～5年的年际变化周期,并以4年的年际变化最明显,并都落在ENSO的变化范围中.这两个模态都无明显年代际变化.次表层第一模态的海温异常为,西太平洋暖池区以及西、中太平洋赤道附近有负异常,在东太平洋赤道区及南美洲沿岸有正异常,两者随时间呈跷跷板变化;第二模态海温异常为,中西太平洋以负异常为主,中东太平洋则以正异常为主,并也呈跷跷板变化,且该变化包括了第一模态的跷跷板变化.本文第一、二模态的性质分别是ENSO的主、次模态.本文时间系数无明显年代际变化是因模式未能很好反映印尼穿越流所致;模式模拟的赤道两侧的明显流场异常宽度要较实况宽一倍;以上这些都表明模式在近赤道处的分辨率还不够高,须进一步提高;此外该模式的物理过程和海气耦合程序也需继续改进和优化.

    地球系统模式CAS-ESM1.0热带太平洋7月份流场异常复EOF分解模拟评估

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    全球土壤加速变暖

    杨占梅张井勇吴凌云
    735-743页
    查看更多>>摘要：利用ERA5-Land陆面再分析资料探究土壤温度的变化规律,发现最近几十年全球土壤温度正在加速变暖,2000～2023年的年平均变暖速率超过1980～1999年变暖速率的2倍.1980～2023年全球土壤变暖的热点地区主要呈现在北极地区、地中海—中国华北一带、非洲中北部、北美南部和南美中南部.2023年不只是陆地气温最热的一年,也是土壤温度最热的一年,2023年8～12月陆地气温和土壤温度为历史同期最热.本研究揭示出全球土壤温度正在加速变暖,对更好理解全球变暖具有重要意义.

    全球土壤温度加速变暖2023年温度异常气候变化指标

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    境外生物质燃烧对滇西地区春季大气细颗粒物含量的影响分析

    李慧芹罗蒙范丹华杨锦超...
    744-754页
    查看更多>>摘要：利用2019年3月至2022年2月地面空气质量数据、气象观测数据和MODIS卫星热源点数据,结合TrajStat模式和区域大气化学模式WRF-Chem,对滇西地区大气污染传输特征及境外生物质燃烧影响进行定量分析.结果表明,滇西地区冬春季空气质量较差,其中,春季最差,此时各类污染物浓度均最高,首要污染物以细颗粒物(PM2.5)为主,MODIS卫星热源点监测显示,春季境外热源点密度增多,在偏西气流引导下影响滇西地区,且春季污染时段内偏西气流轨迹占比最高,超过80％,经印度北部、孟加拉国、缅甸中北部的中长距离偏西输送轨迹携带的PM2.5浓度最高;使用潜在源贡献因子(Potential Source Contribution Function,PSCF)和浓度权重轨迹(Concentration-Weighted Trajectory,CWT)方法分析发现,春季污染时段内主要贡献源区集中在德宏以西的缅甸中北部、印度东北部以及孟加拉国东部地区,浓度贡献水平为70～120 μg/m3,权重潜在源贡献因子(Weighted PSCF,WPSCF)和加权浓度权重轨迹(Weighted CWT,WCWT)高值区与热源点密集区基本吻合或位于其下风风向;运用WRF-Chem模式对滇西地区一次污染过程的地面PM2.5浓度进行模拟,结果表明,生物质燃烧是滇西地区大气PM2.5的最主要来源,在模拟的污染时段贡献占比约71％.

    后向轨迹聚类分析潜在源区主要贡献源区卫星热源点生物质燃烧WRF-Chem模型

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