第三次气候变化国家评估报告（精）

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　　1气候变化的事实、归因和未来趋势
　　全球陆地和海洋表面平均温度从1880到2012年上升0.85℃(0.65~1.06℃)，自1901年以来全球地表温度显著上升，1970年代后上升更加明显.在1901~2010年间，全球各地降水量没有一致的趋势变化;全球海平面平均上升190mm，海洋表层pH降低.最新检测和归因研究表明:1951~2010年全球平均变暖约0.7℃，大部分可归因于人类活动(其中温室气体排放的贡献为0.5~1.3℃，气溶胶等其他人为强迫的贡献为－0.6~0.1℃);全球气候系统几乎各个部分都可检测到人类影响;工业化以来的全球气候变暖过程中，与太阳和火山活动等相关的自然强迫，量值上远小于大气温室效应增强为代表的人为强迫.近十多年来(1998~2013)的全球增暖趋缓，可能体现了气候系统内部变率(主要是海洋表层吸热能力减弱)的影响.
　　1.1中国区域气候变化的观测事实
　　1.1.1最新的百年器测气温序列显示(图1)，近百年(1909~2011年)来中国陆地区域平均增温0.9~1.5℃，高于第二次气候变化国家评估报告平均增温0.5℃~0.8℃的结论.最近50、60年全国年平均气温上升速率约为0.21~0.25℃/10a.增温幅度高于全球水平.
　　图11873~2012年中国区域地表气温年平均距平变化(相对于1971~2000年)其中T13序列(1909~2010年)基于Caoetal(2013)，TD序列(1873~2012年)基于唐国利等(2005)，WTG序列(1909~2010)基于王绍武等(1998)
　　中国区域北方增温大于南方，冷季大于暖季，夜间大于白天.20世纪50年代以来的变暖在北方和青藏高原的冬季、春季和秋季更明显，江淮地区的夏季和西南地区的春季变暖趋势较弱.全国大部分地区夜间增暖显著，白天增暖较弱，气温日较差明显减少.中国高空气温变化主要表现为20世纪60年代初以来对流层中下层存在较明显的升温趋势，但总体变暖速率较地面明显偏弱;对流层上层和平流层下层平均气温显著下降.
　　近十五年来，中国区域气温上升趋缓，但仍然处在近百年来气温最高的阶段.最近15年，中国陆地区域地面年平均气温上升趋势减弱;这种变暖趋缓现象在最低和最高气温变化上均有表现，但夜间的增暖停滞现象更明显，冬季升温趋缓现象更为突出;在区域上北方和东部地区冬季平均气温上升明显趋缓甚至转而下降，青藏高原增暖趋缓现象不显著.
　　1.1.2近百年和近60年全国平均年降水量均未见显著的趋势性变化，但具有明显的年代际变化与区域分布差异，全国蒸发普遍减少，七大流域径流呈减少趋势.
　　东北南部、华北地区、华中西部和西南地区降水减少，华南、东南、长江下游降水增加，青藏高原和西北地区降水量也增加.总体上东部季风区自20世纪70年代末表现为南涝北旱降水型，而西部干旱和半干旱地区近30年变湿，降水呈持续增加趋势.
　　中国蒸发皿和潜在蒸发量总体呈现下降趋势，绝大部分地区水面蒸发呈减少趋势，西北地区减少最大.实际蒸散发在中国东南部呈现下降的趋势，而西北干旱区呈现上升的趋势.全国范围地表至对流层中上层大气可降水量显著上升，北方上升趋势明显高于南方.
　　1961~2012年，中国十大一级水资源分区径流总量除东南诸河、西南诸河和西北内陆河表现为增加趋势外，其余流域均表现为减少趋势.其中，长江、黄河和淮河径流量减少，东南诸河径流增加西北内陆河径流增加.
　　1.1.3近几十年来，大范围的冰川、冻土和海冰面积都呈现出明显的减小趋势.
　　过去30年尽管积雪面积无显著变化，但全国积雪水当量总体显示微弱增加趋势，其中青藏高原、西北地区显著增加，东北微弱下降.从20世纪60~70年代至21世纪初中国冰川面积退缩了10.1％，天山的伊犁河流域、准噶尔内流水系、阿尔泰山的鄂毕河流域、祁连山的河西内流水系等都是冰川退缩程度较高的区域.约92％的冰川作用区存在不同程度的脆弱性，而且强度脆弱区和极强度脆弱区面积占研究区总面积的41％.从70年代到2006年冻土面积由2.15×106km2减少到1.75×106km2，大约减少18.6％.2012年冻土面积可能仅为1.59×106km2.
　　1.1.4中国区域极端天气气候事件发生频率增加.
　　中国区域持续性高温事件发生频次、强度和影响面积在20世纪90年代后由之前的略呈减少趋势变为显著增加趋势.
　　自50年代开始，中国的平均极端最低气温呈明显上升趋势，与低温相关的极端事件强度和发生频率明显减少，中国寒潮平均频次呈明显减少趋势，霜冻日数显著减少，区域性极端低温事件的发生频次有明显的逐年下降趋势.
　　中国极端强降水日数、极端降水平均强度和极端降水值都有增强趋势，极端降水事件趋多，尤其在20世纪90年代，极端降水量比例趋于增大.年极端强降水日数表现为东北和华北以及四川盆地为减小趋势;西部地区和长江中下游一直到华南则表现出增加趋势.中国极端天气气候事件的变化评估表明，华北、东北和西北东部地区干旱趋势明显，特别是近10年西南地区特大干旱频发;全国大部分地区雾日减少，霾日趋于增多;而沙尘暴和雷暴发生的日数均呈减少趋势，见表1.
　　1.1.520世纪后半叶总体上，东亚冬季风减弱使中国寒潮天气减少，东亚夏季风明显减弱.21世纪初，冬、夏季风呈加强趋势，近10年黄淮地区降水增加.
　　在过去100年全球变暖背景下，亚洲夏季风降水呈现出显著年代际振荡，没有呈现出类似于全球和中国气温的长期变化趋势;在20世纪后半叶，东亚夏季风明显减弱.中国东部
　　表1影响中国的各种极端天气气候事件指数的变化趋势及其确定性描述
　　夏季降水呈现出年代际变化，即长江中下游降水总体上增加、北方降水减少，呈现“南涝北旱”的降水分布型.目前还无法把这种年代际变化明确地归因于人类活动，自然变化尤其是海洋温度型(如太平洋年代际振荡)和高原积雪的年代际变化可能起着重要的作用;在百年、千年和万年尺度上，太阳活动强度变化可能通过影响着亚洲季风区海陆热力差异驱动着亚洲季风变化;另外，青藏高原和伊朗高原的热力作用在亚洲季风变化中也起重要作用.
　　1.1.6中国沿海海平面1980~2012年期间上升速率为2.9mm/a，高于全球海平面平均上升速率，2012年海平面为1980年以来最高位(图2).20世纪下半叶以来，热带印度洋与太平洋海表温度升高，ENSO与年代际模态(PDO)发生了变化.1998~2013年，PDO持续为负位相，明显影响了东亚地区的气候变化.
　　过去50年来中国近海的海表温度(SST)有较明显的升高趋势，特别是20世纪80~90年代呈现稳定快速的增温，但1998年以来渤海、黄海和东海的增温趋势减缓.
　　二十世纪以来，赤道中太平洋海表温度异常增暖，中部型厄尔尼诺事件发生频次显著增加.中部型厄尔尼诺事件发生时，中国东南部春季降水显著减少.在厄尔尼诺年次年夏季，印度洋持续海温增加导致的大气环流异常，可减弱西北太平洋夏季风，抑制西北太平洋热带气旋活动，有利于南海热带气旋的发生.观测还表明，太平洋年代际振荡(PDO)对东亚的气候具有明显的影响.另外，大西洋多年代际尺度振荡也能够影响东亚地区的气候.
　　图2中国沿海海平面变化(相对于1975~1993年平均值)资料引自国家海洋局《2013年中国海平面公报》
　　1.1.7中国区域气溶胶变化已对温度、环流、降雨、东亚季风等产生显著影响，但其气候效应还有很大不确定性.
　　中国大气中主要的气溶胶成分包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐、一次和二次有机碳、黑碳以及沙尘.中国气溶胶浓度在城市比郊区高1.5~2.5倍.2006~2007年中国15个台站气溶胶浓度观测资料分析发现PM10主要成分是具有反射太阳辐射特性的致冷性气溶胶，具体包括硫酸盐(占16％)、有机碳(约15％)、硝酸盐(约7％)、铵盐(约5％)、沙尘(约35％)，另有3.5％是具有吸收太阳辐射特性的黑碳气溶胶.中国观测到的气溶胶单次散射反照率在0.78~0.95，表明中国气溶胶有较强的吸收性.目前研究表明中国区域气溶胶对温度环流、降雨、东亚季风等均有显著影响，但其气候效应还有很大的不确定性，这主要由于对气溶胶云降雨相互作用过程和机理的认识还十分不足.
　　1.2中国气候变化的成因和归因分析
　　1.2.1中国区域很多气候指标的变化特征符合IPCC关于人类活动影响的相关认识.
　　相比全球气候变化，区域气候更多地受自然波动影响.从20世纪70年代到本世纪初中国变暖速率加大，其中约一半可解释为与大西洋多年代涛动(AMO)相关的气候变率;同期快速发展的城市化对某些局地气温观测序列升高有所贡献，各站影响大小不一，总体而言相对于人类排放引起的气温升高较小.
　　更多气候要素变化的成因分析如表2所列.
　　表2气候要素变化的成因分析
　　1.2.2中国区域变暖高于全球平均变暖的原因除陆地由于热容量与海洋不同而使中国大陆增温更显著的一般原因以外，还包括:西伯利亚增温剧烈导致中国区域寒潮和冷空气活动减弱、印度洋持续增暖加剧中国区域热浪的发生等原因.
　　最新研究的中国区域均一化气温序列显示，1909~2011年期间增暖速率达1.5℃/100a.这比IPCC第五次评估所得的1901~2012年全球平均增暖(0.89℃)更高.原因在于全球气温是陆地海洋平均，中国是陆地平均，陆地比海洋升温快.全球增暖最为剧烈的地区之一西伯利亚正是影响中国区域的冬季寒潮和夏季冷空气活动的发源地;印度洋持续增暖则是另一个影响中国区域增暖的直接背景它导致副热带高压增强和西进;局地城市化效应对近几十年部分站点气温序列增暖有所贡献，但总体上影响不大.
　　1.2.3近15年增温趋缓的原因包括:气候系统(包括海G气耦合系统)内在变率、全球变暖本身引发的反馈机制.
　　始于1998年强厄尔尼诺年以来的15年(1998~2012年)间，全球升温速率仅约为0.05℃/10a，远小于1951~2012年的平均升温速率0.12℃/10a.然而，从近百年看，最近10年仍暖于以往任何一个10年.近十几年增暖趋缓的原因包括:
　　(1)大洋气候调整.近15年大气“丢失的热量”被300米以下的深海吸收.热带太平洋1997~1998年发生强后形成强，十多年来维持在偏冷位相.北大西洋热盐环流也是把能量从浅层海洋带向深层的机制之一.
　　(2)气候多年代际变率.近百年来不止一次发生类似当前的“变暖停滞”，但都不足以逆转百年尺度的全球变暖.这些内在气候变率部分地可由全球变暖本身来引发.例如:全球变暖导致秋季北极海冰减少，可能引发欧亚大陆北部异常阻塞环流增多，很多区域寒流增强.
　　(3)其它可能原因.如太阳活动和火山活动的影响等，但目前还缺乏确切的定量结论.中国的气温也有明显的响应，尤其是北方冬季(东北、内蒙古和新疆北部)的温度呈现出变暖趋缓或下降趋势.
　　1.2.4“南涝北旱”夏季降水型的变化成因包括夏季风减弱、大洋涛动.
　　近百年全球变暖背景下，中国冬、夏季风均呈现变弱趋势.冬季风变弱有助于冷季降水增多，暖季降水减少，总体而言呈现长期趋旱态势.夏季风减弱的成因还可能有气溶胶排放等人为强迫的影响.
　　1980年代后中国夏季风区呈现典型的“南涝北旱”降水型，是夏季风系统减弱的一个具体表征.夏季风减弱趋势在多年代尺度上有起伏，与青藏高原热状况的变化以及太平洋和大西洋的大洋气候涛动(PDO和AMO)有关的气候系统内在变率有关.
　　1.2.5中国某些极端天气气候事件变化的归因不排除人类活动的影响.
　　近几十年中国区域极端天气灾害趋于增多，有其特定的气候变化背景.初步研究指出:诸如2012年7.21北京特大暴雨、2013年华东夏季持续性热浪等极端事件，都不排除