使用订正的空间型标度法预估1.5℃.PDF

第32卷　 第4期 地球科学进展 Vol.32　 No.4 2017年4月 ADVANCES IN EARTH SCIENCE Apr. ,2017 陈晓龙,周天军.使用订正的“空间型标度”法预估1.5 ℃温升阈值下地表气温变化[J].地球科学进展,2017,32(4):435-445,doi:10.11867/ j. issn. 1001-8166.2017.04.0435. [Chen Xiaolong,Zhou Tianjun. Surface air temperature projection under 1.5 ℃ warming threshold based on corrected pattern scaling technique[J]. Advances in Earth Science,2017,32(4):435-445,doi:10.11867/ j. issn. 1001-8166.2017.04.0435. ] 使用订正的“空间型标度”法预估1.5 ℃ 温升阈值下地表气温变化∗ 1 1,2 陈晓龙 ,周天军 (1. 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京　 100029; 2. 中国科学院大学,北京　 100049) 摘　 要:近 10 年(2007—2016 年)全球地表气温相对于工业革命前(1861—1890 年)已上升约1 ℃,未来达到1.5 ℃温升阈值时的气候变化及其影响成为国际社会高度关注的问题。 目前对未来 温度的预估多依赖气候模式,但模式在区域气候预估方面尚存在较大不确定性。 采用国际通用的 “空间型标度(Pattern scaling)”方法,尝试基于1951—2005年历史温度观测资料,预估1.5 ℃温升 阈值下全球区域地表气温相对于当前升温1℃的变化。 由于未来气温变化的空间型可能与历史时 期不完全相同,同时非线性因素亦可能令基于线性假设的空间型标度法出现偏差,故利用参加第五 次耦合模式比较计划(CMIP5)的21 个气候模式在4 种典型浓度路径情景(RCP8.5,RCP6.0, RCP4.5,RCP2.6)下增暖空间型相对于历史时期(1951—2005年)的变化,对观测的空间型进行订 正,并考虑非线性因素的影响。 结果表明,全球平均温度继续上升0.5 ℃,达到1.5 ℃时,4 种情景 下预估的地表气温变化的空间型和增暖幅度接近。 大部分陆地将升温0.6 ℃以上,北半球比南半 球高约0.2 ℃,陆地比海洋高约0.3 ℃。 预估中国区域升温0.7 ℃以上。 RCP2.6 下中国北部和中 部升温明显高于其他情景。 若不考虑订正方法的影响,在全球和区域尺度上,基于观测资料的空间 型标度法预估结果的不确定性均远小于气候模式。 关　 键　 词:空间型标度法;1.5 ℃温升阈值;地表气温预估;CMIP5;中国地区 中图分类号:P423.3　 　 　 文献标志码:A　 　 　 文章编号:1001-8166(2017)04-435-11 年的《巴黎协定》将“2 ℃温升目标”正式纳入大会 1　 引　 言 成果,并提出要“力争把温升控制在较工业化前上 [2] 在人类活动排放的温室气体继续增加的背景 升1.5 ℃以内” 。 在此背景下,1.5 ℃阈值下的气 [1] 下,全球平均地表气温在2015年已超过1℃ 。 为 候变化及其影响受到人们越来越多的关注。 当前, 有效控制温室气体排放,满足《联合国气候变化框