全球變暖減緩背景下不同區(qū)域和季節(jié)的溫度變化特征

【摘要】：20世紀(jì)70年代中后期以來全球陸地平均氣溫迅速上升,升溫率為0.30℃/10a,然而2000年后加熱率大幅度減緩至0.14℃/10a,下降了50%以上。本文利用CRU全球地表溫度資料和CMIP5不同模式的歷史試驗(yàn)和未來情景試驗(yàn)資料,分析了全球變暖減緩期(2000-2012年)、過去近百年不同歷史時(shí)期內(nèi)全球陸地不同區(qū)域、不同季節(jié)的溫度變化特征,并對(duì)未來情景進(jìn)行了預(yù)估。主要結(jié)論概況如下： (1)歐亞大陸中高緯度地區(qū)(40-65°N,45-150°E)是對(duì)全球變暖減緩貢獻(xiàn)最大的區(qū)域,且該地區(qū)秋冬兩季的溫度在2000年以來呈現(xiàn)反相變化的趨勢(shì),秋季年代際增溫,而冬季年代際降溫。從同期大氣環(huán)流的配置來看,在對(duì)流層低層,秋季西伯利亞高壓年代際減弱,而冬季西伯利亞高壓年代際增強(qiáng)；在對(duì)流層中高層,秋季從西歐至東北亞為“高-低-高”的高度場(chǎng)異常分布,緯向環(huán)流加強(qiáng),經(jīng)向環(huán)流減弱,而冬季極地與貝加爾湖地區(qū)的高度場(chǎng)呈偶極型分布,東亞大槽加深,經(jīng)向環(huán)流加強(qiáng)。 (2)近百年CRU表征的全球陸地年平均溫度表現(xiàn)為1911-1940年增溫,1941-1958年降溫,而1976-1999年加速增溫。CMIP5計(jì)劃33個(gè)模式中對(duì)溫度年代際尺度演變表現(xiàn)較好的4個(gè)模式為bcc-csm1.1、IPSL-CM5A-MR、 MRI-ESM1和CESM1(WACCM)。1901-2005年,MRI-ESM1模式對(duì)全球及各個(gè)地區(qū)加熱率的模擬均較接近CRU觀測(cè),歐亞中高緯為全球貢獻(xiàn)最大的區(qū)域,但四種模式均不能表現(xiàn)出增溫速率的季節(jié)差異。從增溫期到降溫期的轉(zhuǎn)折,4個(gè)模式都能模擬出全球陸地各個(gè)區(qū)域、各個(gè)季節(jié)的加熱率的下降；從降溫期到加速期,bcc-csm1.1模式能反應(yīng)出歐亞中高緯為全球陸地的最大貢獻(xiàn)者。對(duì)于歐亞中高緯度地區(qū),在增溫期春、夏、秋季增溫,冬季降溫,而在降溫期唯有冬季增溫,其他季節(jié)為降溫,四個(gè)模式中僅有IPSL-CM5A-MR模式能模擬出這一特征。 (3)減緩期,MRI-ESM1模式在RCP8.5情景下能模擬出歐亞中高緯的降溫和2000年以來秋季年代際增溫、冬季年代際降溫的現(xiàn)象,溫度線性趨勢(shì)的空間分布也觀測(cè)結(jié)果較為一致。bcc-csm1.1模式在RCP4.5情景和RCP2.6情景下也能模擬出歐亞中高緯度的降溫,且僅RCP2.6情景下存在秋冬溫度反相變化特征。對(duì)于2012年后溫度的變化,MRI-SEM1模式在RCP8.5情景下顯示2025年前溫度變化不大,加熱率僅為0.07℃/10a,2025年后溫度開始迅速升高,2025-2050年間的加熱率達(dá)到了0.66℃/10a,遠(yuǎn)大于過去百年任何一個(gè)時(shí)期的加熱率。而bcc-csm1.1模式在RCP2.6情景下預(yù)估的未來溫度與MRI-SEM1模式截然不同,溫度在2020年前后發(fā)生突變,隨后在2℃平均值附近振蕩。 【關(guān)鍵詞】：全球變暖減緩 歐亞中高緯 秋冬季節(jié)溫度 CMIP5歷史試驗(yàn)和未來情景試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P423.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究目的和意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展9-11
• 1.2.1 近年來全球變暖減緩的事實(shí)9-10
• 1.2.2 過去近百年的全球變暖及其在不同地區(qū)和不同季節(jié)的表現(xiàn)10-11
• 1.3 擬解決的關(guān)鍵問題11-12
• 1.4 研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排12-13
• 第二章 資料和方法13-19
• 2.1 資料說明與模式簡(jiǎn)介13-15
• 2.2 相關(guān)定義和方法介紹15-19
• 2.2.1 不同地區(qū)對(duì)全球變暖貢獻(xiàn)率的計(jì)算15-16
• 2.2.2 一元線性回歸分析16-17
• 2.2.3 相關(guān)分析17-18
• 2.2.4 T檢驗(yàn)18-19
• 第三章 不同地區(qū)、不同季節(jié)對(duì)全球變暖減緩的響應(yīng)19-29
• 3.1 不同地區(qū)對(duì)全球變暖減緩的響應(yīng)特征19-21
• 3.2 全球陸地不同季節(jié)的溫度變化特征21
• 3.3 歐亞中高緯各季節(jié)溫度變化特征21-23
• 3.4 歐亞中高緯秋冬溫度反相變化的可能原因23-26
• 3.4.1 對(duì)流層低層23-25
• 3.4.2 對(duì)流層中高層25-26
• 3.5 本章小結(jié)26-29
• 第四章 CMIP5多模式歷史試驗(yàn)對(duì)過去近百年全球變暖的模擬29-53
• 4.1 CMIP5歷史試驗(yàn)各個(gè)時(shí)期全球陸地年平均溫度變化特征29-35
• 4.1.1 過去近百年內(nèi)溫度變化時(shí)期的定義29-30
• 4.1.2 觀測(cè)與模式在不同時(shí)期的溫度變化特征對(duì)比及模式的優(yōu)選30-35
• 4.2 不同地區(qū)在各個(gè)時(shí)期的年平均溫度變化特征35-41
• 4.3 不同時(shí)期全球陸地平均的四季溫度變化特征41-46
• 4.4 歐亞中高緯度各個(gè)時(shí)期、不同季節(jié)的溫度變化特征46-49
• 4.5 本章小結(jié)49-53
• 第五章 CMIP5未來情景試驗(yàn)對(duì)全球變暖減緩的預(yù)估53-63
• 5.1 不同情景下各個(gè)區(qū)域的溫度對(duì)全球變暖減緩的響應(yīng)53-56
• 5.2 不同情景下歐亞中高緯各個(gè)季節(jié)的溫度變化特征56-61
• 5.2.1 RCP8.5情景下歐亞中高緯各個(gè)季節(jié)溫度對(duì)全球變暖減緩的響應(yīng)57-59
• 5.2.2 RCP4.5情景下歐亞中高緯各個(gè)季節(jié)溫度對(duì)全球變暖減緩的響應(yīng)59
• 5.2.3 RCP2.6情景下歐亞中高緯各個(gè)季節(jié)溫度對(duì)全球變暖減緩的響應(yīng)59-61
• 5.3 本章小結(jié)61-63
• 第六章 全文總結(jié)與展望63-67
• 6.1 主要結(jié)論63-65
• 6.2 特色與創(chuàng)新點(diǎn)65-66
• 6.3 問題與展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-73
• 作者簡(jiǎn)介73

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