中国气候变化蓝皮书(2021)

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摘要
　　气候系统的综合观测和多项关键指标表明，全球变暖趋势在持续。2020年，全球平均温度较工业化前水平高出1.2℃，是有完整气象观测记录以来的三个最暖年份之一；2011～2020年是有完整气象观测记录以来最暖的十年。2020年，亚洲陆地表面平均气温比常年值（本报告使用1981～2010年气候基准期）偏高1.06℃，是1901年以来的最高值。2020年，东亚夏季风强度偏强、冬季风强度略偏弱，南亚夏季风强度偏弱，夏季西北太平洋副热带高压面积异常偏大、强度异常偏强、西伸脊点位置偏西。
　　1901～2020年，中国地表年平均气温呈显著上升趋势，平均每10年升高0.15℃；近20年是20世纪初以来的最暖时期；1901年以来的10个最暖年份中，有9个均出现在21世纪。1961～2020年，中国各区域年平均气温呈一致性的上升趋势，且升温速率区域差异明显，北方增温速率明显大于南方地区，西部地区大于东部地区；其中青藏地区增温速率最大，平均每10年升高0.36℃；华南和西南地区升温速率相对较缓，平均每10年分别升高0.18℃和0.17℃。1961～2020年，中国上空对流层气温呈显著上升趋势，而平流层下层（100hPa）气温表现为下降趋势。
　　1961～2020年，中国平均年降水量呈增加趋势，平均每10年增加5.1mm，且年代际变化特征明显；20世纪80～90年代年降水量以偏多为主，21世纪最初十年总体偏少，2012年以来持续偏多。1961～2020年，东北中北部、江淮至江南大部、青藏高原中北部、西北中部和西部年降水量呈增加趋势；而东北南部、华北东南部、黄淮大部、西南地区东部和南部、西北地区东南部年降水量呈减少趋势。21世纪初以来，西北、东北和华北地区平均年降水量波动上升，华东和东北地区降水量年际波动幅度增大。2020年，中国平均降水量为694.8 mm，较常年值偏多10.3%。1961～2020年，中国平均年降水日数呈显著减少趋势，而年累计暴雨站日数呈增加趋势；2020年，中国年累计暴雨站日数较常年值偏多24.1%，为1961年以来第二多。
　　1961～2020年，中国平均相对湿度阶段性变化特征明显，20世纪60年代中期至80年代中期相对湿度偏低，1989～2003年以偏高为主，2004～2014年总体偏低，2015年以来转为偏高。1961～2020年，中国平均风速和日照时数均呈下降趋势；2015年以来平均风速出现小幅回升。1961～2020年，中国平均≥10℃的年活动积温呈显著增加趋势；2020年≥10℃活动积温较常年值偏多228.8℃ d。
　　1961～2020年，中国极端强降水事件呈增多趋势，极端低温事件显著减少，极端高温事件自20世纪90年代中期以来明显增多。1949～2020年，西北太平洋和南海台风生成个数呈减少趋势；20世纪90年代后期以来登陆中国台风的平均强度波动增强；2020年，西北太平洋和南海台风生成个数为23个，其中5个登陆中国；登陆中国台风的平均强度较常年值略偏强。1961～2020年，北方地区平均沙尘日数呈显著减少趋势，近年来达最低值并略有回升。1992～2020年，中国酸雨总体呈减弱、减少趋势；2020年，全国平均降水 pH为5.90；平均强酸雨频率为2.5%，为1992年以来的最低值。1961～2020年，中国气候风险指数呈升高趋势，且阶段性变化明显；20世纪90年代初以来气候风险指数明显增高；2020年，中国气候风险指数为10.8，为1961年以来第三高值。
　　1870～2020年，全球平均海表温度表现为显著升高趋势，并伴随年代际波动，2000年之后全球平均海表温度较常年值持续偏高。2020年，全球平均海表温度为1870年以来的第四高值；全球大部分海域海表温度较常年值偏高，而赤道东太平洋海表温度较常年值偏低。1951～2020年，赤道中东太平洋共发生了21次厄尔尼诺和15次拉尼娜事件；赤道中东太平洋于2020年8月进入拉尼娜状态，2020年12月形成一次中等强度的拉尼娜事件，此次拉尼娜事件于2020年11月达到峰值。2020年，热带印度洋平均海表温度为1951年以来第三高值，仅次于2015年和2016年。
　　1958～2020年，全球海洋热含量呈显著增加趋势，且海洋变暖在20世纪90年代后显著加速。2020年，全球海洋热含量再创新高，较常年值偏高23.4×1022 J，比2019年高出2.0×1022 J。2011～2020年是有现代海洋观测以来海洋最暖的10个年份。
　　气候变暖背景下，全球平均海平面呈加速上升趋势，上升速率从1901～1990年的1.4 mm/a增加至1993～2020年的3.3 mm/a；2020年为有卫星观测记录以来的最高值。1980～2020年，中国沿海海平面变化总体呈波动上升趋势，上升速率为3.4 mm /a，高于同期全球海平面平均水平。2020年，中国沿海海平面为1980年以来的第三高位，较1993～2011年平均值高73 mm。
　　1961～2020年，中国地表水资源量年际变化明显，20世纪90年代以偏多为主，2003～2013年总体偏少，2015年以来地表水资源量转为以偏多为主。2020年，中国地表水资源量较常年值偏多8.9%；松花江、淮河和长江流域地表水资源量明显偏多，依次较常年值偏多37.5%、24.3%和22.3%，其中长江和松花江流域地表水资源量均为1961年以来最多，淮河流域为1961年以来第三多。2020年8月，鄱阳湖水体面积为4110 km2，是1989年以来同期第二大值，仅小于1998年8月；1961～2004年，青海湖水位呈显著下降趋势；2005年以来，青海湖水位连续16年回升；2020年，青海湖水位为3196.34 m，已达到20世纪60年代初期的水位。
　　1960～2020年，全球山地冰川整体处于消融退缩状态，1985年以来山地冰川消融加速。2020年，全球参照冰川总体处于物质高亏损状态，平均物质平衡为–982 mm w.e.。中国天山乌鲁木齐河源1号冰川、阿尔泰山区木斯岛冰川和长江源区小冬克玛底冰川均呈加速消融趋势，2020年冰川物质平衡分别为–712 mm w.e.、–666 mm w.e.和–264 mm w.e.，物质损失强度均低于全球参照冰川平均水平；2020年，乌鲁木齐河源1号冰川东、西支末端分别退缩了7.8 m和6.7 m，木斯岛冰川末端退缩了9.9 m，大、小冬克玛底冰川末端分别退缩了10.1 m和15.7 m，其中小冬克玛底冰川末端退缩距离为有观测记录以来的最大值。
　　1981～2020年，青藏公路沿线多年冻土区活动层厚度呈显著的增加趋势，平均每10年增厚19.4 cm；2004～2020年，活动层底部温度呈显著的上升趋势，多年冻土退化明显；2020年，平均活动层厚度为237 cm，是有观测记录以来的第四高值。2002～2020年，中国西北积雪区和东北及中北部积雪区平均积雪覆盖率均呈弱的下降趋势；青藏高原积雪区平均积雪覆盖率略有增加，年际振荡明显。2020年，东北及中北部、青藏高原和西北积雪区平均积雪覆盖率分别为38.6%、35.4%和27.8%，其中西北积雪区平均积雪覆盖率为近5年最低。
　　1979～2020年，北极海冰范围呈显著减小趋势，3月和9月海冰范围平均每10年分别减少2.6%和13.1%；2020年，3月和9月北极海冰范围较常年值分别偏小4.2%和38.9%，其中9月海冰范围为有卫星观测记录以来的同期第二低值。1979～2020年，南极海冰范围无显著的线性变化趋势；1979～2015年，南极海冰范围波动上升；但2016年以来海冰范围总体以偏小为主。2020年，9月南极海冰范围接近常年值略偏大；2月南极海冰范围较常年值偏小6.5%。2019/2020年冬季，渤海海冰初冰日出现于2019年12月上旬，终冰日出现于2020年2月下旬，属轻冰年；渤海全海域最大海冰面积为7709 km2，为1994年以来冬季最大海冰面积的第二低值。
　　1961～2020年，中国年平均地表温度呈显著上升趋势；2020年，中国平均地表温度较常年值偏高1.3℃，为1961年以来的第二高值。1993～2020年，中国不同深度（10 cm、20 cm和50 cm）年平均土壤相对湿度总体均呈增加趋势；2020年，10cm、20cm和50cm深度平均土壤相对湿度分别为75%、79%和81%，较2019年依次上升3%、3%和2%。
　　2000～2020年，中国年平均归一化差植被指数（normalized difference vegetation index，NDVI）呈显著上升趋势，全国整体的植被覆盖稳定增加，呈现变绿趋势；2020年，中国平均 NDVI为0.380，较2000～2019年平均值上升7.6%，为2000年以来的最高值。1963～2020年，中国不同地区代表性植物春季物候期均呈显著提前趋势，秋季物候期年际波动较大；2020年，北京站玉兰展叶始期偏早15天，为有观测记录以来最早。2007～2020年，寿县国家气候观象台农田生态系统主要表现为二氧化碳（CO2）净吸收；2020年，受汛期降水异常偏多影响，二氧化碳通量为–2.18 kg/（m2 a），净吸收有所下降。2005～2020年，石羊河流域荒漠面积呈减小趋势，沙漠边缘外延速度总体趋缓。2000～2020年，广西石漠化区秋季植被指数呈显著增加趋势，区域生态状况稳步向好。
　　过去30年，中国海域的活造礁石珊瑚覆盖率呈下降趋势；2010年以来，南海珊瑚热白化现象不断出现，气候变暖对南海珊瑚礁的影响逐渐凸显。2020年，受夏季海水温度持续偏高影响，南沙群岛、西沙群岛、海南岛、台湾岛、雷州半岛和北部湾等海域均出现严重的珊瑚热白化事件。20世纪70年代以来，中国红树林面积呈先减少后增加的趋势，2019年恢复至289 km2。
　　2020年，太阳活动进入1755年以来的第25个活动周，太阳黑子相对数年平均值为8.6±13.8，太阳活动水平较第24个活动周同期（2009年太阳黑子相对数4.8±8.9）略偏高。1961～2020年，中国陆地表面平均接收到的年总辐射量趋于减少；2020年，中国平均年总辐射量为1447.0（kW h）/m2，较常年值偏少26.4（kW h）/m2；东北地区中部、华东地区中东部、华中地区大部、西南地区东部、青藏高原中东部和西北地区东南部部分地区年总辐射量偏低超过5%，河北东南部、河南北部、福建东南部、四川东部、西北地区局部偏高1%以上。
　　1990～2019年，中国青海瓦里关全球大气本底站大气二氧化碳浓度逐年稳定上升；2019年，该站大气二氧化碳、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的年平均浓度分别达到：411.4±0.2 ppm ①、1931±0.3 ppb ②和332.6±0.1 ppb，与北半球中纬度地区平均浓度大体相当，均略高于2019年全球平均值。2004～2014年，北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山区域大气本底站气溶胶光学厚度年平均值波动增加；2015～2020年，均呈明显降低趋势。2020年，北京上甸子站气溶胶光学厚度平均值较2019年略有降低，浙江临安站和黑龙江龙凤山站气溶胶光学厚度平均值较2019年均大幅下降。
　　Summary
　　Global warming is further continuing，as can be seen from the integrated observations and multiple key indicators of the climate system. In 2020，the global annual mean temperature was approximately 1.2℃ above the pre-industrial period，making thi