摘要：借助第五阶段国际耦合模式比较计划(CMIP5)多模式集合数据、欧洲中期预报中心再分析资料及黑河流域站点观测记录等,检验了模式降水估计偏差,设计了3种降尺度方法,对2011~2100年模式集合预估降水做了降尺度偏差订正。结果表明,即使去掉模式气候飘移,在黑河流域的模拟或估计降水偏差依然较大。本文选用15个CMIP5模式集合做降水预估。依据贝叶斯模式平均(BMA)和多元线性回归(MLR)构造降尺度模型,其因子有700 hPa位势高度场、经向风和比湿等。检验表明,两种降尺度模型各有优缺点,BMA降尺度降水平均值精度较高,但方差和相关系数较低;MLR的方差和相关系数均较高,但在黑河下游极端干旱区或少雨季节易出现“负降水”偏差。在降尺度模型中加入模式降水因子后,BMA的降水方差和相关系数均有明显提高,MLR的负降水问题得到一定程度抑制。BMA模型在黑河上游最优,MLR在中、下游及整个流域最优。因此,选用BMA和MLR对RCP4.5情景下2011~2100年的降水预估做降尺度偏差订正,结果表明,经BMA和MLR降尺度后预估的整个黑河流域降水呈下降趋势,相对于1971~2000年参考期,流域前期(2011~2040年)、中期(2041~2070年)、后期(2071~2100年)降水下降率依次为−9.7%、−12.5、−12.1%,即前、中期降水明显减少,后期变化不大。其中上游降水有一个弱的增加趋势,其变化率依次为1.4%、1.6%、2.3%;中游降水呈明显减少趋势,其变化率依次为−16.3%、−21.4%、−22.6%;下游降水前期减少,中、后期明显增加,其变化率依次为−13.0%、4.2%、21.4%。该预估结果表明,随着全球气候暖化,黑河上游祁连山区降水会缓慢增加,但中游农耕区降水明显减少,流域水资源供需矛盾可能会进一步加剧。因此,黑河流域未来的分水方案及相关的生态、农业、经济等发展规划需要据此做一些调整,以适应未来气候和黑河流域水资源的可能变化。

摘要：利用1901—2013年气候研究中心(CRU)0.5°×0.5°网格分辨率潜在蒸散量(PET)数据资料,对中国1901—2013年间潜在蒸散量时空分布特征和变化趋势进行分析。在研究中将整体时间序列分为三个时间段进行研究(1901—1953年,1954—1983年,1984—2013年)。分析结果表明:①中国1901—2013年多年平均潜在蒸散量,西北地区的潜在蒸散量最高,其次是北部、东部和西南地区,东北北部地区潜在蒸散量最低。②在前53年大幅增加后,年度潜在蒸散量呈下降趋势。1949、1954、1964和1976年的潜在蒸散量明显低于其他年份,2004和2009年潜在蒸散量值最高。③各气候态间的多年平均潜在蒸散量空间分布差异分析显示,中国华北、华中和华东地区潜在蒸散量变化最显著。④对各气候态潜在蒸散量季节性变化分析发现,夏季潜在蒸散量对年潜在蒸散量的贡献最大,其次是春季、秋季,最后是冬季。其中,1954—1983年间潜在蒸散量最低,主要是由于春、夏两季大部分地区潜在蒸散量减少的影响。

摘要：以CMIP5提供的26个全球气候系统模式的温度和降水数据为基础,采用区域气候变化指数(Regional Climate Change Index,RCCI)分析中国的不同区域对21世纪气候变化响应的敏感性。结果表明,三种排放情景(RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 8.5)下,21世纪全期,气候变化最敏感的区域分布在西藏地区,其次为我国西北地区以及东北地区,气候变化敏感性最低的区域分布在我国内蒙古中东部、华北地区以及长江中下游一带,且高排放情景对应更高的气候变化敏感性。对RCCI指数贡献因子分析结果表明,对中国气候变化敏感性贡献的大小依次为Δσ_T>Δσ_p>ΔR>RWAF。冬夏两季温度变化的大值区与RCCI指数的大致区分布一致,RCCI大小的分布很大程度上由温度变化的敏感性决定。而夏季降水变化的大值区主要出现在西藏地区、华南地区和东北地区,冬季降水变化的大值区则主要出现在黄河以南长江以北的中原地区以及东北地区。

摘要：综合分析了土地利用与土地覆盖变化(LUCC)对全球气候影响研究的重要科学问题和国内外研究现状,在此基础上,考虑各学科的相互交叉、渗透和耦合等特点,提出并初步设计了土地利用变化对全球气候影响研究的星地一体化LUCC—气候—生态系统耦合研究技术方法体系,并就土地利用变化对全球气候影响的LUCC演变规律及动力学机制、LUCC影响生态系统与气候的机理与效应等重大科学问题的研究途径,以及星地一体化耦合研究技术体系在土地利用变化对全球气候影响研究中的应用技术路线进行了探讨。该研究途径的探讨与技术路线的设计,将有力支持下述科学目标的实现:①深入研究典型区、重要国家和全球3个尺度上的LUCC时空过程基本规律、驱动机制与区域差异及其气候/生态效应;②阐明人类活动和气候变化对LUCC过程的互馈机理,揭示大尺度LUCC过程对气候与陆地生态系统的作用机理;③构建多尺度LUCC及其气候/生态效应综合模拟平台,定量模拟未来不同情景下不同时空尺度LUCC变化趋势及其对气候与生态系统的影响,进而厘定大尺度LUCC通过引发温室气体收支变化与改变地表陆—气界面过程2个方面影响气候变化的贡献率;④提出未来应对LUCC对气候与生态系统影响的策略,为我国应对全球变化、实现可持续发展提供科学依据。