【正文】 148 四、氣候及氣候變化或異常的研究思路 針對某一氣候要素 1 分析其氣候特征：氣候場空間分布、季節(jié)變化； 2 利用統(tǒng)計方法分析其氣候變化特征； 3 利用統(tǒng)計或數(shù)值模式診斷其變化成因。 ? 氣候效應(yīng) 1）混濁島效應(yīng)： 污染物質(zhì)比郊區(qū)多，凝結(jié)核遠多于郊區(qū)，云量多、日照時數(shù)少。 131 人類活動對氣候的影響 ? 大氣成分改變對氣候的影響 – 溫室氣體排放會造成氣候的“溫室效應(yīng)” 主要溫室氣體： CO2, CH4, N2O, O3, CFCs, H2O 含量變化：隨人類活動而增加 主要原因：化石燃料的使用，排放量增加 – 氣溶膠排放會造成氣候的“陽傘效應(yīng)” 132 現(xiàn)代氣候?qū)W基礎(chǔ) II 132133 從冰芯和現(xiàn)代觀測資料中得到的溫室氣體濃度變化 134 1980－ 1990年溫室氣體對輻射強迫的貢獻 135 900hPa層上的硫酸根濃度（ pptv） 136 氣溶膠反射的太陽輻射（ W/m2） 137 138 地表植被破壞 ? 主要表現(xiàn)為熱帶和中緯度的森林破壞、沙漠化加劇、以及城市化，其結(jié)果是對區(qū)域地表狀況的破壞和局地氣候的影響，典型的例子就是地表反射率的改變，從而影響到能量平衡。 2）風險評估：人類活動與氣候變化和氣候影響之間的關(guān)系尚未研究清楚，存在很大的不確定性，需要進行對氣候?qū)Σ叩娘L險評估。 2）火山活動呈現(xiàn)周期性變化（如高橋浩一 郎（ 1986）指出： 70年周期） 108 109 1）太陽活動的表征：太陽黑子。使地面氣溫下降，火山活動的“陽傘效應(yīng)”。 ?加上北半球陸地多，比熱小，溫度容易下降，而較容易形稱冰期。反之，偏心率越接近 1(但不等于 )的軌道，四季明顯，也較易產(chǎn)生冰期。 （ 2）降水量的變化存在 2030年的干濕期交替： ?旱期： 19世紀末到 20世紀初有強旱期 20世紀 30年代 20世紀 6070年代 ?豐水期： 20世紀初期 20世紀 50年代 90 中國東部夏季降水的年代際變化 (19792022 減 19581978)。 C之間。 C–176。 C (176。 海洋 177。 177。 177。 Vernier, J. P. (November 2022). Total volcanic stratospheric aerosol optical depths and implications for global climate change. Geophysical Research Letters: n/a–n/a. doi:火山爆發(fā) 73 全球、南北半球溫度變化趨勢對比（ CRU） （ ℃ /10a）（ IPCC， 2022） 1850~2022年 1901~2022年 1979~2022年 全球 177。 Santer, B. D.。 Neely, R. R.。 Deshler, T.。 ?C, ?C/100a 20世紀增暖主要發(fā)生在兩個階段： ? 19151945 ? 1975后 70 LSAT SST GMST 全球增暖停滯 (1998present) global warming hiatus global warming pause global warming slowdown 71 72 全球增暖停滯 (1998present) 可能原因 海洋熱含量 Kosaka Y, Xie SP (September 2022). Recent globalwarming hiatus tied to equatorial Pacific surface cooling. Nature 501 (7467): 403–7. Ridley, D. A.。施雅風等， 1992） o o o o o o o o o o 120 130 1 25 35 45 110 2 3 500 4 5 70 0 250 750 km 100 80 90 65 1 80 360 540 720 900 1 08 0 12 6 0 1440 1 62 0 18 0 0 19801 . 51 . 00 . 50. 00. 51. 0960 990 1020 1050 1080 11100 . 50. 00. 51. 01500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 20221 . 51 . 00 . 50. 00. 51. 01 . 00. 01. 00 . 60 . 40 . 20. 00. 2800 1000 1200 1400 1600 1800 2022上圖：中國過去 2022年 （ 加權(quán) ） 溫度距平 ， 分辨率： 10年 。 62 新仙女木事件（ YD） 全球冰川消退、氣候回暖過程中發(fā)生的氣候突變事件， YD結(jié)束后即進入溫暖濕潤的全新世 全新世大暖期 間冰期中最暖階段，該階段時限較寬，包含一些氣候波動。 C 61 新仙女木事件 （ Younger Dryas: YD） 發(fā)生在距今 12800年時，在此之前地球處于溫暖的 間冰期 。從地質(zhì)年代來看，該時期也稱為 全新世氣候 。我國都處于熱帶氣候。 53 ?第四紀大冰期中的亞冰期 距今年數(shù)（萬年） 歐洲的亞冰期 中國的亞冰期 10 武木亞冰期 大理亞冰期 20 里斯 武木間冰期 30 里斯亞冰期 廬山亞冰期 4060 民德 里斯間冰期 70 民德亞冰期 大姑亞冰期 8090 群智 民德間冰期 100110 群智亞冰期 鄱陽湖亞冰期 120130 多腦 群智間冰期 140160 多腦亞冰期 54 據(jù)研究， 在距今 盛時期，溫度比現(xiàn)在低 812度，一直到，冰川開始融化，大約在 1萬年前大理亞冰期（歐洲武木亞冰期）消退，此后氣候逐漸回暖。變溫幅度平均約為 10度 三次大冰期 二次大間冰期 成煤紀 50 地質(zhì)年代 氣候概況 代 紀 世 紀持續(xù)時間（百萬年） 紀開始年齡（百萬年 BP） 新生代 第四紀 全新世 2 2 大冰期 更新世 大間冰期 第三紀 上新世 64 66 中新世 漸新世 始新世 古新世 中生代 白堊紀 66 132 侏羅紀 53 185 三疊紀 50 235 古生代 二疊紀 45 280 大冰期 石炭紀 65 345 泥盆紀 55 400 大間冰期 志留紀 35 435 奧陶紀 55 490 寒武紀 80 570 元古代 震旦紀 30 600 大冰期 太古代 2 特點： 大冰期與大間冰期旋回 1） 三大冰期 （ 1）震旦紀大冰期 發(fā)生時間 ： 在早古生代，距今約 6億年前。 NASA MERRA Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) NOAA 20thCentury Reanalysis, Version 2(20CR) 43 1 統(tǒng)計方法 1）分析氣候及氣候變化事實： ? 均值，變率，趨勢，年循環(huán) ?單一時間序列：回歸分析（趨勢）、 SSA及小波分析（周期）、突變檢測 ? 場序列： EOF（空間型）、 REOF（分區(qū)） 2）診斷不同氣候要素間的統(tǒng)計聯(lián)系： ? 相關(guān)分析、合成分析、 SVD等； 3）利用要素間的統(tǒng)計關(guān)系，進行氣候預(yù)測： ? 建立回歸統(tǒng)計模型； ?不能解釋氣候變化或相互聯(lián)系的成因 ?統(tǒng)計預(yù)測一般對氣候異?；驓夂蛲蛔兊念A(yù)測能力較差 現(xiàn)代氣候的主要研究方法 44 二、數(shù)值模擬 1. 建立在熱量、動量、物質(zhì)守恒基礎(chǔ)上的數(shù)值模式，對氣候系統(tǒng)進行定量描述，研究氣候要素變化的物理過程及成因，進行氣候