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365速发国际APP,区域气候

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  区域气候是指某一地区(省、市、区等)或者单一行政区(自然保护区、农田保护区等)的气候,常用于研究开放性区域空间的生态系统对整个生态平衡的功能作用和影响。

  区域气候是一定地区范围内的气候状况和特征。其地区范围可大可小,可以是一个自然地理区域,也可以是一个行政、经济、军事等人文地理区域。区域气候研究是气候学和区域自然地理学的重要内容之一,对于开发利用区域气候资源和认识区域自然地理环境都很重要。

  区域气候是多尺度扰动(如中尺度、天气尺度、行星尺度扰动)和多圈层系统(如大气圈、生物圈、水圈、冰雪圈、陆面)相互作用的结果,同时物理过程本身具有不确定性。

  相对于全球模式,区域模式提供了气温和降水更详细的空间分布信息,对夏季的季风降水型模拟也有了很大改进,对未来气候的模拟表明,冬、夏季和年平均气温都将明显升高。

  中国的区域气候研究在80年代以前大多为天气气候学分析与气候统计研究。自80年代以来,随着计算机技术的发展和大量引入国外气候模式,在此基础上改进、发展和建立了自己的模式。中国科学院大气物理研究所曾庆存等的全球环流模式(IAP)建立于80年代中后期,是我国第一个自建的全球环流模式。该模式在各国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组(WG1)的科学评估报告中被引用,并参加了全球大气环流模式对比计划(AMIP)。在1996~2000年的中国第九个五年计划国家科委重中之重攻关项目“我国短期气候预测系统的研究”中,将要建立中国短期气候预测模式系统,该模式系统中包括全球大气环流模式,全球海洋环流模式,中国区域气候模式,以及厄尔尼诺和南方涛动预测模式等。这将成为研究与预测中国区域气候变化的有力工具。

  近20余年来中国的区域气候研究有了快速的发展,主要集中在以下几个方面:

  ①对IPCC WG1 1990年,1992年和1995年科学报告中引用的10余个全球环流模式模拟东亚与中国区域气候可靠性作了全面评估,从而给出现代的气候模式在东亚与中国地区的可信度。

  ②利用全球环流模式和区域气候模式作中国夏季洪涝和干旱的个例分析模拟与研究。365速发国际APPapp下载官网模拟结果与观测实况对比表明,模式有一定的模拟我国夏季异常洪涝和干旱的能力。

  ③利用气候模式对中国气候变化的成因及物理机制作了较多的分析与模拟研究,并且将模式模拟结果与利用观测资料所得到的结果进行分析对比研究。例如,分析青藏高原积雪对中国汛期降水的影响,发现对我国西南与南方地区春末夏初降水有明显的影响。又如分析赤道中东太平洋异常对中国气候的影响,研究结果注意到,气候异常对影响我国的台风个数,365速发国际APPapp下载官网西太平洋副热带高压的强度和位置,河套地区的干旱以及东北夏季低温冷害均是很明显的。再如分析黑潮区,亲潮区,热带印度洋和阿拉伯海的海温异常对中国旱涝的影响,注意到这几个海域的海温异常对我国的不同地区的气候会带来明显的影响。另外,还进行了植被与陆面过程对我国气候变化的影响分析; 东亚气候成因模拟研究; 沙漠化对气候的可能影响; 青藏高原的作用模拟研究等。这些分析、模拟与研究,对探索中国区域气候变化的原因与机制等方面起了有益的推动作用。

  ④人类活动 (包括温室气体和硫化物气溶胶等) 对中国未来气候变化的可能影响的预测与模拟。研究工作既包括用IPCC WG1科学报告中给出的10余个模式模拟温室效应对东亚和中国未来气候变化的可能影响,也包括了用我国引进与发展的全球环流模式或用全球环流模式耦合中国区域气候模式模拟人类活动对中国气候变化的可能影响。模拟研究表明,由于温室效应的加剧,有可能使我国和东亚地区气候变暖,北方和冬季更明显。对降水的影响则有可能使东亚和中国地区变湿。当然,由于气候变化的原因是复杂的,因而这些研究是初步的,具有较大的不确定性。

  ⑤中国区域历史时期气候与古气候的分析与模拟研究。利用全球环流模式作了距今大约6 000~9 000年前大暖期与距今约18 000年前末次冰期全球与中国区域气候的分析与模拟研究。研究表明,模式较好地的恢复了这两个特殊时段的气候特征。

  ⑥利用气候模式做中国区域气候变化的预测,特别是汛期 (6~8月) 降水预测。自1990年以来,我国的一些科研与业务机构如中科院大气所和国家气象局国家气候中心等用全球环流模式做我国降水的预测,在每年的汛期预报和制作中发挥了作用,为决策者提供了重要的参考背景材料。近年来,又开始试验中国区域气候模式与全球环流模式嵌套作气候变化的预测。

  一般来说,对区域气候的研究所指的区域范围大致在万到千万平方千米,即指次大陆尺度和较大的区域范围,经常是指一个国家或一个行政区。时间范围一般为月、季以上。对于区域气候一般关注以下几点: 区域气候变化规律、区域气候变化物理机制和成因、影响区域气候变化的主要因子、人类活动对区域气候变化的影响、区域气候变化与全球气候变化的关系等。

  由于区域气候直接与各个国家和地区的经济发展息息相通,因而区域气候研究受到各国科学家们的极大重视。近几十年来,世界上区域气候研究的重要内容有:非洲(萨赫勒地区)干旱、南亚季风气候、厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)事件与热带区域气候变化、洪涝与干旱等。我国科学家极为重视区域气候的研究,长期以来着重研究东亚区域季风气候变化规律和特点、中国洪涝与干旱的成因分析与预测、区域灾害性气候如夏季低温冷害及春秋季霜冻成因分析与预测等。

  ①气候类型和气候分布;②气温特点(气温高低、气温季节变化、温差大小、年/日较差、温度带等);③降水特点(降水总量、降水空间分布和季节变化、年际变化、水热配合情况、干湿状况);④光照状况;⑤气象灾害。

  区域气候的研究方法大致包括以下几个方面: ①天气气候学分析; ②数理统计学分析;③动力气候学分析;④气候模式与模拟研究等。后面两种方法在近几十年来发展较快,并且应用较为广泛。用于区域气候研究的气候模式主要可以分为4类: 高分辨率全球环流模式,变网格全球环流模式,区域气候模式及统计降尺度 (StatisticalDownscaling) 方案。

  (1)区域气候模式MM5V3能够再现气候平均环流、降水和温度分布的主要特征,具有较好的区域气候变化模拟能力;

  (2)区域气候变化的信息是气候变化影响评估的基础。在发展全球气候模式的同时 ,发展高分辨的区域气候模式是获取区域气候变化信息的重要途径之一。

  (3)陆面植被覆盖变化作为全球及区域气候变化的重要影响因素之一,植被覆盖变化通过改变地表反照率、粗糙度和土壤湿度等地表属性,从而影响辐射平衡、水分平衡等过程,最终可以导致区域降水、环流形势及大气温度、湿度等气候变化。

  陶诗言,周秀骥 .《20世纪中国学术大典·大气科学》 .福州 :福建教育出版社 ,2002

  赵宗慈、罗勇:《二十世纪九十年代区域气候模拟研究进展》,《气象学报》,北京:气象出版社,1998,56:225~246

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