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本文着重分析了在不同温室气体稳定浓度水平下中国地区未来气候变化特征,主要从四个方面进行探讨:一是检验了IPCCAR4多个全球气候系统模式对当前气候的模拟能力;二是在S720和S550两种理想稳定浓度情景下,通过多模式集合重点分析了中国地区地表温度、降水、最高、最低温度的时空变化特征;三是在WRE450/550/650/750和EQw450/550/650/750八种不同稳定浓度排放方案下,利用MAGICC/SCENGEN模型预估全球和中国地区未来气候变化;四是分析不同稳定浓度水平下温度和降水预估结果的不确定性。主要结论如下:
(1)对于东亚大陆地区的温度和降水而言,模式分类集合结果与观测值比较可知,目前高水平分辨率的集合结果并不一定好于中、低分辨率的集合结果。
(2)在S720和S550两种稳定浓度情景下,22世纪中国地区年平均温度升温趋势基本与全球一致,为0.5℃/100a,远远小于21世纪A1B(为4.2℃/100a)和B1(2.4℃/100a)情景下的升温趋势,相对于1980-1999年,到22世纪后期年平均温度将分别增加4.9℃(S720)和3.3℃(S.550),冬季和春季增温显著,高纬地区增温明显大于低纬地区;22世纪中国年平均降水增加幅度基本稳定在10%左右,冬季降水显著增加;中国最低温度的增暖幅度基本上要略大于最高温度的增幅,体现出两者增温的不对称性。
(3)在八种温室气体稳定浓度排放方案下,MAGICC/SCENGEN模型预估结果表明:平衡气候敏感度为3℃时,相对于1990年,21世纪全球平均温度和海平面升高基本呈线性增加的趋势,到2100年,EQW450/550/650/750的增温(海平面升高)幅度分别足1.0℃(18.6cm)、1.6℃(24.9cm)、2.1℃(28.9cm)、2.3℃(30.7cm),WRE450/550/650/750的增温(海平面升高)幅度分别是1.5℃(23.5cm)、2.0℃(32.7cm)、2.3℃(35.1cm)、2.5℃(36.1cm),随着温室气体浓度渐趋于稳定,增温速度将大幅减慢,但海平面几乎将仍以相同的速度持续上升数个世纪。沿着不同的稳定浓度排放路径,到21世纪后期,中国冬季温度和降水的增幅最为显著,如EQW750与WRE750的冬季增温(降水百分率)分别可达3.6℃(23.1%)和3.8℃(24.8%);从多年平均上看,北方地区的增温较显著,如EQW750方案下长江以北地区增温可达3.0~4.0℃,WRE750方案下西北地区增温最为显著,变化范围为3.5℃~4.0℃。
(4)在S720和S550情景下,对于中国地区,各个模式温度的季节预估结果差异要大于年平均预估值的差异,各个模式对于冬季增温显著的预估有较高的一致性,由于青藏高原的特殊地形,各个模式对该地区年平均温度的预估结果一致性较差;相对于温度预估,各个模式降水预估的不确定性更大些。