中國未來的氣候變化預估

氣候變化已經成為威脅人類經濟社會可持續發展的重大環境問題。國際社會為應對氣候變化做出了巨大努力。應對氣候變化，需要強有力的科技支撐，氣候科學是採取一切應對行動的基礎。我們需要從已經發生的氣候變化事實中尋找變化的歸因、認識已經發生的氣候變化的內在規律，還要對未來的氣候變化趨勢做出合理的預測，從而制定科學的應對之策。

政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 已經發布了 5 次氣候變化科學評估報告，除對已經發生的氣候變化的觀測事實的檢測和歸因分析之外，未來溫室氣體排放的情景假設和對未來氣候變化的情景預估，也是評估報告的重要內容。目前對未來氣候變化進行情景預估的一個重要手段是應用全球氣候模式 (GCM) 在溫室氣體排放假設下模擬未來氣候的變化，但GCM 的一個缺陷是網格點粗，難以滿足區域上對「精細」氣候信息的需求。獲取高解析度的氣候信息，一個重要的手段就是應用區域氣候模式 (RCM) 在 GCM 預測結果的基礎上進行動力降尺度分析。IPCC 從 1995 年發布的第二次評估報告開始討論應用 RCM 進行動力降尺度分析的問題，其後的每次評估報告都有大量篇幅討論區域氣候問題。20 多年來，該方面的研究取得了長足進展，模式功能不斷提高，數據愈益豐富多樣，分析日益深入細緻。

PRECIS(Providing Regional Climates forImpacts Studies) 是英國氣象局 Hadley 氣候與預測研究中心 ( 以下簡稱：Hadley 氣候中心 ) 開發的區域氣候模式系統，它具有兩方面的功能：一是對全球氣候模式模擬的粗網格氣候情景數據進行降尺度分析，發展區域水平的、高解析度的氣候情景；二是為氣候變化影響評價模型提供高解析度的氣候情景數據。與其他區域氣候模式相比，PRECIS 更加註重氣候情景數據在影響評估中的應用。許吟隆研究員曾於2002 年在 Hadley 氣候中心進行一年合作研究，獲得英國氣象局在中國區域應用 PRECIS 的授權，發展了一套比較完整的中國 SRES 氣候情景數據及在影響評估中的應用方法，為國家 973 計劃項目、科技攻關 / 支撐項目和國際合作項目的相關研究提供了重要支撐，在國內科研機構和高等院校得到廣泛應用，有力地促進了我國在農林牧業、人體健康、水資源、自然生態系統和生物多樣性等領域氣候變化影響評估工作的深入開展，同時也為氣候變化研究方面青年科技人才的培養做出了貢獻。

《中國未來的氣候變化預估：應用PRECIS構建SRES高解析度氣候情景》是許吟隆研究員和他的同事們對應用 PRECIS 發展的 SRES 氣候情景的一個系統的梳理和總結。我覺得《中國未來的氣候變化預估：應用PRECIS構建SRES高解析度氣候情景》在以下方面是很有新意的：

對於已經發生的氣候變化，《中國未來的氣候變化預估：應用PRECIS構建SRES高解析度氣候情景》基於 IPCC 的報告從溫度和降水的變化、極端氣候事件的變化、海平面上升、冰凍圈退縮、碳循環及生物地球化學過程的改變等方面進行總結，淺顯易懂，使讀者對氣候變化有一個全面的認識；而對於未來氣候變化預測方面的總結，使我們認識到哪些方面還存在不足，為今後的工作指明了方向。

對於區域氣候模式系統 PRECIS 對中國區域氣候的模擬能力進行了詳細的驗證，使我們對 PRECIS 模式有一個全面的認識，既認識到模式的優點，也認識到模式的不足，為我國今後區域氣候模式的改進及模擬試驗的設計提供參考。

用科學的數據表明，在中等強度的溫室氣體排放情景下，到 21 世紀末中國全境平均升溫可達 3.4~4.6℃；在升溫變暖過程中，氣候的波動性越來越大，北方的暖冬和冷冬會交替出現，中國全境會經受更多的高溫事件和極端降水事件，乾旱和洪澇風險都會加劇等結論，對我們採取行動應對氣候變化具有重要的科學意義。

《中國未來的氣候變化預估：應用PRECIS構建SRES高解析度氣候情景》提出的構建多模式、多方法、多尺度 (M 5 S) 氣候情景資料庫，開展更多極端事件變化分析，減少不確定性等方面的建議，對於今後工作具有很好的借鑒和參考意義。我國在高解析度氣候情景構建及應用方面做了大量工作，我衷心地期望以《中國未來的氣候變化預估：應用PRECIS構建SRES高解析度氣候情景》的出版作為一個新起點，今後有更多研究成果呈現，也衷心祝願許吟隆研究員和他的同事們在今後開展更多更深入的分析研究，推動 M 5 S 氣候情景資料庫的構建及應用，切實支撐氣候變化影響、脆弱性和風險評估研究，切實支撐適應決策和適應行動的開展，促使我國適應氣候變化工作躍上一個新台階！

丁一匯

2015 年 10 月 15 日

於北京

本文摘編自丁一匯先生為許吟隆、潘婕、馮強等著《中國未來的氣候變化預估：應用PRECIS構建SRES高解析度氣候情景》之序。

中國未來的氣候變化預估：應用PRECIS構建SRES高解析度氣候情景

許吟隆、潘婕、馮強等著

北京：科學出版社，2016.09

ISBN 978-7-03-046800-0

《中國未來的氣候變化預估：應用PRECIS構建SRES高解析度氣候情景》詳細介紹應用區域氣候模式系統 PRECIS 構建中國高解析度 ( 水平網格距約 50km)、長時間序列 (1961~2100) 的 SRES 氣候情景，進行中國未來氣候變化的預估分析。全書共分四篇，「概述篇」介紹氣候情景構建的科學背景和歷程、本書模擬試驗的設計與分析方法；「驗證篇」評估 PRECIS 對中國區域溫度和降水平均狀態及極端氣候事件的模擬能力；「情景篇」分析 SRESA1B、A2、B2 情景下中國未來溫度和降水的平均狀態及極端氣候事件的變化；「展望篇」總結本書的成果和不足，指出未來研究的方向。

《中國未來的氣候變化預估：應用PRECIS構建SRES高解析度氣候情景》要傳遞的重要科學信息：

區域氣候模式系統 PRECIS 具有較強的模擬中國區域氣候的能力，對溫度的模擬能力優於降水。

在中等強度的溫室氣體排放情景下，到 21 世紀末中國全境平均升溫可達 3.4~4.6℃，北方升溫最高可達 5℃以上，南方升溫可達 3℃以上。

隨著氣溫升高，溫度的波動性加大，北方暖冬和冷冬會交替出現，而夏季中國人口最密集的南方和東部地區以及生態脆弱的西北地區將會經受更多的高溫事件，這是我們應該高度關注的。

與變暖的趨勢對應，中國全境大部分地區未來降水會增加，但波動性加大，極端降水事件增多，西南地區具有極高的冬季乾旱風險，華中、華東、華北和西北具有很高的夏季乾旱風險 ；中國的南方和東部地區具有很高的洪澇風險。

構建多模式、多方法、多尺度的 M 5 S 區域氣候信息資料庫，開展更多的極端事件變化和氣候系統多圈層變化的更廣泛的分析，減少不確定性，開發易於獲取、用戶友好的數據平台，並配備完整的工具包和用戶手冊等，是今後情景構建需要努力的方向。

同時還要強調，由於氣候模式模擬的不確定性，本書所展示的氣候平均狀態變化的結果或許存在不確定性，但通過本書的分析可以確定的科學信息是 ：

隨著氣候的整體變暖，氣候的波動性不斷加大，今後會發生更多的極端天氣 / 氣候事件，乾旱、洪澇、高溫事件發生的範圍擴大，持續時間增加，甚至可能發生比現在更嚴重的極端低溫事件，以及更複雜的複合災害天氣事件，對自然生態系統和社會經濟系統產生廣泛的、不可預知的、不可逆轉的影響。除了採取減少溫室氣體排放這樣的減緩措施儘可能地降低氣候變暖的速率和幅度外，更需要急迫地採取全方位的、有效的適應措施以應對氣候變化。

（本文責編：安靜）

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