ISSN 1673-1719
CN 11-5368/P
主管:中国气象局
主办:国家气候中心
创刊于 2005 年 (双月刊)
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2001—2020年中国洪涝灾害损失与致灾危险性研究
李莹, 赵珊珊
气候变化研究进展    2022, 18 (2): 154-165.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.196
摘要516)   HTML25)    PDF (5141KB)(492)   

利用最新的全国洪涝灾害损失资料以及气象站点降水观测资料,研究了2001—2020年中国洪涝灾害损失的演变特征及其与降水的关系。结果表明:2001—2020年,我国洪涝灾害造成的年均受灾人口超过1亿人次,直接经济损失1678.6亿元。尽管洪涝灾害造成的全国直接经济损失有增加趋势,但全国农作物受灾面积、受灾人口、死亡人口、损坏房屋以及直接经济损失占国内生产总值的比例均呈减少趋势。从空间分布来看,长江流域上中游地区及黑龙江、河北、甘肃、广西等地是洪涝灾害损失较为严重的地区。全国大部分地区死亡人口和损坏房屋呈减少趋势,直接经济损失呈增加趋势,而受灾人口和农作物受灾面积呈北增南减的变化趋势。近10年,我国北方大部分地区除了死亡人口外其余各项损失均较上个10年增加,其中黑龙江和河北增加幅度较大。同时,近10年我国北方大部分地区降水量增加,尤其是黑龙江、河北等地暴雨量和暴雨日数增加幅度较大,加剧了相对脆弱的北方地区的洪涝灾害风险。

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基于飞行阶段的精细化航空二氧化碳排放因子研究
吕晨, 刘浩, 徐少东, 杨楠, 杜梦冰, 蔡博峰
气候变化研究进展    2022, 18 (2): 196-204.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.158
摘要229)   HTML8)    PDF (1310KB)(606)   

航空运输是交通领域CO2排放增长最快速的部门。文中选择中国民航使用频率较高的超大型、大型、中型和小型飞机的典型机型,基于不同飞机在起飞、爬升、巡航、接近和滑行阶段引擎油耗速率、运行时间和油耗量的变化,计算航空飞机CO2排放因子。同时结合各机型碳排放因子、额定载客量与客座率评估旅客搭乘不同飞机时的人均CO2排放量(即单位客运周转量CO2排放因子)。结果显示,超大型飞机、大型飞机、中型飞机和小型飞机在其航程区间内的平均CO2排放因子分别为49.8、31.7、16.2和8.5 kg CO2/km;满载条件下单位客运周转量CO2排放因子均值分别为102.6、95.2、81.7和112.4 g CO2/(人∙km)。起飞和爬升阶段引擎油耗速率约为巡航阶段油耗速率的2.6~3.4倍和2.0~2.8倍,飞机CO2排放因子随飞行里程的提高而降低。航空运输是高碳客运方式,相同里程条件下,航空单位客运周转量CO2排放因子显著高于高铁、道路机动车等其他客运方式。提升燃油效率、减少短途航运、合理安排航线以提高客座率并减少中途转机是降低航空碳排放量的有效途径。

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北京市高分辨率CO2排放清单研究
廖虹云, 赵盟, 李艳霞
气候变化研究进展    2022, 18 (2): 188-195.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.192
摘要293)   HTML16)    PDF (2864KB)(476)   

CO2排放清单是推动城市低碳发展的重要基础工作。文中采用自下而上和自上而下相结合的方法测算了2017年北京市CO2排放清单。自下而上方面,基于近13000座锅炉数据核算了CO2排放量。自上而下方面,利用改编后的北京市分行业分品种能源消费表对自下而上核算的分行业能源消费数据进行校验,从宏观上控制核算数据的系统误差。研究发现,尽管实施了去煤化一系列政策,北京市中心城区仍然是碳排放最密集、强度最大的区域。北京市制定下一阶段的低碳发展政策,需更加重视控制道路交通、商业楼宇和居民生活产生的碳排放。

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IPCC AR6解读:全球和区域海平面变化的监测和预估
张通, 俞永强, 效存德, 华莉娟, 闫展
气候变化研究进展    2022, 18 (1): 12-18.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.231
摘要718)   HTML49)    PDF (1650KB)(752)   

IPCC第六次评估报告第一工作组报告第九章综合评估了与海平面相关的最新监测和数值模拟结果,指出目前(2006—2018年)的海平面上升速率处于加速状态(3.7 mm/a),并会在未来持续上升,且呈现不可逆的趋势。其中低排放情景(SSP1-1.9)和高排放情景(SSP5-8.5)下,到2050年,预估全球平均海平面(GMSL)分别上升0.15~0.23 m和0.20~0.30 m;到2100年,预估GMSL分别上升0.28~0.55 m和0.63~1.02 m。南极冰盖不稳定性是影响未来海平面上升预估的最大不确定性来源之一。区域海平面变化是影响沿海极端静水位的重要因素。

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冰冻圈变化的可预测性、不可逆性和深度不确定性
效存德, 杨佼, 张通, 苏勃, 王磊, 许茜, 闫展, 郝海瑞, 黄怡
气候变化研究进展    2022, 18 (1): 1-11.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.247
摘要561)   HTML55)    PDF (4914KB)(680)   

IPCC第六次评估报告(AR6)第一工作组报告对气候系统各要素的可预测性(predictability)、不可逆性(irreversibility)和深度不确定性(deep uncertainty)给出了新认识。文中基于此对全球冰冻圈变化的上述三方面加以总结和归纳。总体来看,无论何种排放情景,半球和全球尺度上冰冻圈各要素于21世纪均具有一定的可预测性,即均向融化或退化方向变化,且具有不可逆性;但在区域尺度、短时间尺度和百年以上时间尺度上,不同冰冻圈要素或因内部变率大、或因响应机制复杂而存在可逆、可预测性差乃至深度不确定性难题。

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IPCC AR6报告解读:未来的全球气候——基于情景的预估和近期信息
周天军, 陈梓明, 陈晓龙, 左萌, 江洁, 胡帅
气候变化研究进展    2021, 17 (6): 652-663.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.239
摘要1491)   HTML134)    PDF (9106KB)(1900)   

依据IPCC第六次评估报告(AR6)第一工作组报告第四章的内容,对未来全球气候的预估结果进行解读。报告对21世纪全球表面气温、降水、大尺度环流和变率模态、冰冻圈和海洋圈的可能变化进行了系统评估,并对2100年以后的气候变化做了合理估计。评估指出全球平均表面气温将在未来20年内达到或超过1.5℃,平均降水也将增加,但随季节和区域而异,同时变率将增大。大尺度环流和变率模态受内部变率影响较大。到21世纪末,北冰洋可能出现无冰期;全球海洋会继续酸化,平均海平面将持续上升,百年内上升幅度依赖不同排放情景,都在2100年后继续升高。在最新的评估中采用多种约束方法,减小了预估不确定性的范围。AR6对于低排放情景以及“小概率高增暖情节”的关注为应对气候变化提供了更多、更完整的信息。综合报告的评估结果指出,未来需要进一步减小区域,特别是季风区气候预估的不确定性,并从科学研究和模式发展两方面加强我国气候预估能力的建设。

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气候变化科学方面的几个最新认知
翟盘茂, 周佰铨, 陈阳, 余荣
气候变化研究进展    2021, 17 (6): 629-635.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.201
摘要998)   HTML107)    PDF (3893KB)(1175)   

IPCC第六次评估报告(AR6)第一工作组报告主要从以下几个方面的进展提升了我们对气候系统变化、气候变化原因以及预估未来气候系统变化等方面的认知,对过去气候变化及其与人类活动的关系有了更加清晰、可靠的认识。综合多重证据评估指出,全球气候正经历着前所未有的变化;包括极端事件在内的归因进展已把人类活动对气候系统影响的认识从大气圈扩展到水圈、冰冻圈和生物圈,进一步强化了人类活动影响全球和区域气候的认识;有关区域气候变化信息的内容更加丰富,与各行业和敏感地区的气候变化影响联系更加紧密,使这些信息能更好地为气候变化风险评估和气候变化区域适应提供支持;气候模式和约束预估方法的发展以及对气候敏感度认识的深化,减少了未来不同排放情景下全球地表温度(Global Surface Temperature,GST)、海平面上升和海洋热含量的变化预估的不确定性。这份最新报告对我国提升气候变化研究水平和防灾减灾应对能力具有十分重要的指导意义。

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基于UTCI指数的1980—2019年中国夏季人体舒适度变化特征分析
林卉娇, 马红云, 张弥
气候变化研究进展    2022, 18 (1): 58-69.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.009
摘要472)   HTML19)    PDF (3945KB)(919)   

基于ERA5-HEAT再分析资料中的通用热气候指数(UTCI)数据,利用旋转经验正交函数(REOF)方法将我国划分为8个区,分别为长江、华南、华北、西北、东北、北疆、南疆和西部地区。分析了1980—2019年我国夏季不同地区人体舒适度的变化特征,并初步解释了UTCI变化的原因。主要结论如下:我国夏季UTCI呈不断增加趋势,其中西北地区增速最快(平均增率为0.053℃/a),且西部、西北和南疆地区夜间UTCI相较白天增加更明显,主要表现为这些地区的UTCI最小值增率分别较其最大值增率偏高了112%、34%和33%。随着UTCI的上升,我国大部分地区(西部除外)的热不舒适天数及发生热不舒适持续事件的频次都呈增加趋势,其中增率最大的区域是华北地区,分别为1.7 d/(10 a)和2.4次/(10 a)。从气候影响因子的分析发现,我国夏季UTCI增加的原因是气温、露点温度和平均辐射温度的增加以及风速的减少。其中,气温是UTCI增加的主要气候因子,平均贡献率为49%;辐射是大部分地区(西部和华南除外)的第二大因子,而其他因子对UTCI的贡献率主要与各地区的变率大小有关。

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IPCC AR6报告解读:人类活动对气候系统的影响
胡婷, 孙颖
气候变化研究进展    2021, 17 (6): 644-651.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.205
摘要961)   HTML78)    PDF (2133KB)(1176)   

2021年8月9日,IPCC发布了第六次评估报告(AR6)第一工作组报告,报告第三章“人类活动对气候系统的影响”定量评估了人类活动对气候系统的影响程度以及气候模式对观测到的平均气候、气候变化和气候变率的模拟性能。报告基于气候系统的多个圈层变量的综合评估明确指出,毋庸置疑的是,自工业化以来人为影响已经使大气、海洋和陆地升温;支撑本次评估的国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)气候模式模拟的大多数大尺度气候指标的近期平均气候,相比前一次评估报告(AR5)中的CMIP5模式结果有所改进。报告在更广泛的领域和区域提供了更多证据表明气候系统中的人类活动影响,但受制于观测、模式与过程认知的不足,在大气、海洋、冰冻圈、生物圈及气候变率模态的多个指标变化中人为影响的贡献方面仍然存在不确定性甚至缺少研究。

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IPCC AR6报告解读:极端天气气候事件变化
周波涛, 钱进
气候变化研究进展    2021, 17 (6): 713-718.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.167
摘要1321)   HTML100)    PDF (2055KB)(1583)   

与IPCC第五次评估报告(AR5)相比,在第六次评估报告(AR6)评估中,观测的极端天气气候事件变化证据,特别是归因于人为影响的证据加强。人类活动造成的气候变化已影响到全球每个区域的许多极端天气气候事件。随着未来全球变暖进一步加剧,预估极端热事件、强降水、农业生态干旱的强度和频次以及强台风(飓风)比例等将增加,越罕见的极端天气气候事件,其发生频率的增长百分比越大。这些结论再次凸显了应对气候变化和极端天气气候事件的必要性和紧迫性。

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中国交通行业实施环境经济政策的协同控制效应研究
邢有凯, 刘峥延, 毛显强, 高玉冰, 何峰, 余红
气候变化研究进展    2021, 17 (4): 379-387.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.028
摘要242)   HTML16)    PDF (1534KB)(289)   

目前,交通行业已成为中国局地大气污染物和温室气体的重要排放来源之一,而且随着交通运输规模的不断扩大,与工业和生活排放相比,交通排放贡献占比呈相对增加趋势。文中构建了“CGE-CIMS联合模型”,对中国交通行业实施环境经济政策的局地大气污染物和CO2协同控制效应进行量化评估。结果显示,与BAU情景相比,环境税、碳税、成品油消费税以及政策组合情景均促进了交通行业的电力消费替代汽油、柴油等石油制品,即使考虑政策实施后电力消费增加导致的间接排放,各情景下综合大气污染物协同减排量(ICER)仍为正值,即各项环境经济政策均具有较好的协同控制局地大气污染物和CO2的效果。本文最后提出了包括聚焦高排放交通工具,以补贴低碳交通方式配合绿色税制改革,以及电力行业低碳发展等交通行业实施环境经济政策的配套措施建议。

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中国七大地区“气候变化—作物产量—经济影响”综合评价
刘远, 王芳, 张正涛, 黄承芳, 陈曦, 李宁
气候变化研究进展    2021, 17 (4): 455-465.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.222
摘要235)   HTML19)    PDF (2385KB)(300)   

农业作为响应气候变化最敏感的领域之一,未来作物产量可能受到深刻影响。量化气候变化冲击作物产量导致的最终经济影响,需要综合“气候变化—作物产量—经济影响”开展链式研究。文中采用系统回顾和Meta回归分析方法整合了55篇文献的667项研究结果,推导出我国七大地区主要作物(水稻、玉米、小麦)产量与地区内未来温度和降水变化的定量关系,并将其作为农业部门的损失量代入改进的多区域投入产出模型,量化七大地区内与地区间遭受的经济波及影响(ERE)。结果显示:(1)气候变化对我国作物产量的影响主要体现在温度升高上,每升温1℃减产2.6%~12.7%,东北和西北地区作物受升温影响最显著;(2) 气候变化导致的作物减产将对经济产生更严重的波及影响,GDP因作物减产每下降1%将额外产生17.8%的波及影响;(3) 21世纪末,若不考虑CO2肥效作用,作物减产导致的ERE将占GDP的-0.1%~13.6%(负值表示收益),最悲观情况下ERE与当前我国农业总产值相当(2012年为基准年);(4)不同地区受ERE影响程度的差异较大,因各区之间产业结构、贸易联系及经济发展程度存在差异,西南地区遭受本区及来自其他地区的ERE比华东地区高2.8~8.5倍。

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“后巴黎”时代气候适应国际合作进展与展望
姜晓群, 周泽宇, 林哲艳, 代兴良, 谭灵芝
气候变化研究进展    2021, 17 (4): 484-495.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.199
摘要224)   HTML17)    PDF (1432KB)(343)   

纵深并拓宽气候适应国际合作,是《巴黎协定》增强适应行动的主要内容,是“后巴黎”时代延续全面适应行动的重要组成部分。在系统地调研和梳理主要国家/集团适应气候变化国际合作机制以及全球气候适应国际合作重点领域的基础上,分析中国近年来开展的政府间交流机制,双、多边合作机制,国际组织合作以及与发展中国家开展的南南合作等适应气候变化合作重点工作,总结出资金缺乏、合作渠道多元化不足、国际合作模式亟待深化以及“后疫情”时代经济绿色复苏的挑战是中国开展适应气候变化国际合作面临的主要问题。“后巴黎”时代,中国作为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者、引领者,深化气候适应国际合作将落脚于深度参与全球气候适应治理机制的建设、深化与全球适应中心的合作、探索气候适应国际合作重点领域和重点工作以及进一步开拓跨国对标城市间的适应气候变化国际合作。

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从理念到行动:温室气体与局地污染物减排的协同效益与协同控制研究综述
毛显强, 曾桉, 邢有凯, 高玉冰, 何峰
气候变化研究进展    2021, 17 (3): 255-267.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.285
摘要342)   HTML47)    PDF (1618KB)(452)   

自20世纪90年代IPCC提出协同效益概念以来,大量研究充分证实了温室气体减排政策、措施能产生可观的局地生态环境质量和健康效益。相应地,既有研究也证实局地大气污染物减排政策、措施对温室气体减排同样具有协同效益。中国进入工业化成熟期不久,局地大气污染压力即达到峰值,又迎头遭遇国际应对气候变化浪潮,同时面临空气污染物与温室气体双重减排压力。因此,国内研究不仅关注“由碳及污”或“由污及碳”的单向协同效益评估,更加重视对综合减排措施的协同效益评价。21世纪初,美国国家环保局提出的温室气体与局地大气污染物协同控制概念在中国得到更为广泛的欢迎和接受,并由中国学者首先定义了协同控制的内涵,认为协同控制是实现最大化协同效益的手段和途径。这一进展将人们对协同效益的认识提升到“全球视野、局地行动”的新高度,推动人们从被动地接受“协同效益”,转而主动寻求“协同控制”温室气体和局地大气污染物,为统筹全球和国内(局地)两个减排战场,提供了从认识论、方法论到实践论的全方位支持。中国学者在国内外协同效益、协同控制研究基础上,构建协同控制效应评价和协同控制路径规划方法,并通过多个行业、城市、区域的案例研究证实了该方法体系的科学性和可行性。“协同控制”也已上升成为国家应对气候变化和持续改善大气环境质量的重要策略。在中国推进美丽中国建设、实现碳达峰目标和碳中和愿景的过程中,协同控制的理念、措施、政策将发挥愈加重要的作用。未来,协同控制研究需要将所关注的对象要素,从仅局限于大气扩展至整个生态环境系统;而对建立协同控制的治理体系的研究,将成为实现宏观层面气候变化与生态环境治理协同的关键。

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大气污染物与温室气体减排协同效应评估方法及应用
高庆先, 高文欧, 马占云, 唐甲洁, 付加锋, 李迎新, 任佳雪
气候变化研究进展    2021, 17 (3): 268-278.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.206
摘要377)   HTML31)    PDF (1858KB)(450)   

基于二维四象限图构建了一个量化大气污染控制和温室气体减排协同效应的评估指标,建立了量化评估协同效应方法;针对《大气污染防治行动计划》评估中能源结构调整和产业结构调整措施进行了协同效应量化实施效果评估。结果显示:所有实施的减排污染物的措施均有正的CO2减排协同效应,应该积极鼓励和推荐。实现CO2和SO2减排最大协同效应的措施是减少煤炭消费总量;此外,电力替代煤炭和油品、天然气替代燃煤等也可以实现较大的SO2减排,但其CO2的减排效果相对较小;淘汰小型燃煤锅炉可以实现较高的NO2和CO2减排;淘汰落后产能和化解过剩产能等也有较高的协同效应;SO2和CO2协同效应评估指数最高的是能源消耗下降措施,其次是燃料替代措施;NO2和CO2协同效应评估指数最高的是淘汰燃煤锅炉措施,其次是天然气替代燃煤措施;烟尘和CO2协同效应评估指数最大的是燃煤替代措施,其次是能源消耗下降措施。2013—2017年《大气污染防治行动计划》能源结构调整和产业结构调整部分措施的实施,实现了SO2减排2264.78万t,NO2减排656.1万t,烟尘减排469.18万t,同时实现了CO2减排14.62亿t,具有显著的正向协同效应。

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中国交通部门污染物与温室气体协同控制模拟研究
冯相昭, 赵梦雪, 王敏, 杜晓林, 田春秀, 高霁
气候变化研究进展    2021, 17 (3): 279-288.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.214
摘要258)   HTML22)    PDF (2980KB)(462)   

开展交通领域大气污染物与温室气体协同减排研究对于实现能源、环境和气候变化综合管理具有重要意义。文中以我国交通部门污染物与温室气体协同治理为切入点,开展道路、铁路、水运、航空和管道运输等各子部门未来需求预测,并运用长期能源可替代规划系统模型(LEAP),通过构建基准情景、污染减排情景、绿色低碳情景和强化低碳情景,模拟分析我国交通领域能源需求、污染物及碳排放趋势。结果表明,强化低碳情景下,我国交通部门能源消费将在2037年达峰,CO2排放将在2035年达峰;绿色低碳情景下,CO2排放将在2040年达峰;淘汰老旧汽车、“公转铁”“公转水”等政策性措施将有效减少NOx、PM2.5等污染物排放,发展氢燃料、生物航油等技术性措施将进一步减少污染物排放;要实现交通领域绿色低碳发展,需分别对客运、货运交通从节能降碳与协同减排两方面实施相关措施,综合施策是完成能源消费与碳排放达峰目标的重要保证。

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1961—2018年长江中下游地区暴雨过程的客观识别及其变化特征
高筱懿, 赵俊虎, 周杰, 钱忠华, 封国林
气候变化研究进展    2021, 17 (3): 329-339.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.090
摘要204)   HTML19)    PDF (14989KB)(552)   

利用区域性极端事件客观识别方法(OITREE)和长江中下游地区381站逐日降水资料对1961—2018年长江中下游地区的暴雨过程进行了客观识别。共识别挑选出245次区域性暴雨过程。长江中下游地区暴雨过程持续时间以2~3 d为主,最长为8 d,累积强度主要集中于(2~4)×103 mm之间,累积面积主要集中于(2~5)×105 km2之间。长江中下游地区暴雨过程主要发生在夏季,尤其是6—7月。湖北东南部、安徽南部和江西北部是长江中下游地区暴雨过程发生最频繁的地区。长江中下游地区暴雨过程既有长期变化趋势,又有年代际变化特征,近58年来发生频次显著增加(0.3次/(10 a)),暴雨过程频次及5项指标均呈现出明显的年代际变化特征,20世纪60—80年代末期为暴雨过程偏少阶段,90年代呈增加趋势并在90年代末期达到峰值,在21世纪初急速下降后又有缓慢增加趋势。

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共享社会经济路径(SSPs)下2020—2050年中国分产业产值时空变化
潘金玉, 苏布达, 王艳君, 景丞, 翟建青, 姜彤
气候变化研究进展    2020, 16 (6): 725-737.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.221
摘要604)   HTML33)    PDF (5754KB)(663)   

根据IPCC共享社会经济路径(SSPs)全球框架,基于中国国内生产总值历史资料、人口普查数据及历年各省统计年鉴,对柯布-道格拉斯(Cobb-Douglas)经济预估模型的劳动参与率、资本产出弹性、全要素生产率等参数进行本地化,预估分析2020—2050年中国(除港、澳、台外)31个省(区、市)第一、第二和第三产业产值变化。结果表明:(1)不同SSPs路径下,中国各省分产业产值的变化趋势有显著差异。第一、第二产业产值变化趋势相同,但第二产业产值远高于第一产业。第一、第二产业在SSP1、SSP2和SSP5路径下持续增加,在SSP3和SSP4路径下呈现先增后减的趋势。第三产业产值在5种路径下均呈持续上升趋势。(2)三产产值增速总体呈下降趋势,产业间增速及物质需求的变化导致第一、第二产业对国内生产总值的贡献逐渐减少,第三产业比重增加,产业结构逐渐优化。(3)不同的社会经济发展政策对中国分省分产业产值影响显著。2020—2050年,三产产值基本呈现东高西低的空间特点。与2010年相比,2050年三产产值均在东部经济区增加最多,第一、第二产业产值在东北经济区增加最少,而第三产业在西部经济区最少。2050年,中国各省第一产业产值对经济贡献普遍低于8%,第二产业在25%~30%,第三产业普遍高于60%。东部经济区第三产业产值对经济总量的贡献始终高于西部,产业结构更为合理。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
城市化、产业结构、能源消费、经济增长与碳排放的关联性分析——基于中国省际收入水平异质性的实证研究
原嫄, 孙欣彤
气候变化研究进展    2020, 16 (6): 738-747.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.192
摘要429)   HTML33)    PDF (2929KB)(616)   

在全国推崇节能减排,寻求低碳经济发展的大环境下,探究不同收入水平下各影响因子与碳排放的关联性有助于区域异质性碳减排政策的制定。根据2002—2016年的经济发展水平数据,将中国30个省及直辖市(不包含西藏及港、澳、台地区)划分为4个不同收入水平,分别建立面板向量自回归(PVAR)模型,并运用面板格兰杰因果检验、脉冲响应和方差分解探究城市化、产业结构、能源消费、经济增长与碳排放之间的关联性。研究结果表明,处于不同收入水平下的省份各影响因子与碳排放之间的关系存在异质性。收入水平较高的省份当前城市化水平已产生显著的减排效应,而欠发达地区仍处于城市化进程加速碳排放阶段;4个收入水平下能源消费均会长期影响碳排放,但欠发达地区更加需要摆脱能源依赖的经济发展路径,并且提高能源利用率从而降低碳排放;非高收入水平省份产业结构对碳排放造成的影响明显高于高收入水平省份。此外,实证结果表明,中国仍处于碳排放与经济发展的同步增长阶段,减排政策将会对经济增长产生负向反馈,故现有减排路径的选择需要高度审慎的设计与实施。

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“后疫情”时期的全球气候治理
朱松丽
气候变化研究进展    2020, 16 (6): 758-762.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.204
摘要436)   HTML46)    PDF (1136KB)(529)   
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过去十年中国气候变化与人群健康研究进展及未来展望
毕鹏, 施小明, 刘起勇
气候变化研究进展    2020, 16 (6): 763-769.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.190
摘要308)   HTML23)    PDF (1121KB)(398)   
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西藏冰湖溃决灾害事件极端气候特征
贾洋, 崔鹏
气候变化研究进展    2020, 16 (4): 395-404.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.181
摘要646)   HTML41)    PDF (2857KB)(876)   

以1960年以来西藏境内已有记载的27次冰湖溃决灾害事件作为研究对象,基于西藏国家气象站点长时间序列(有效记录至今)日气温和日降雨数据,计算得到16个极端气温指数和6个极端降雨指数。通过主成分变换,提取综合极端气温指数和综合极端降雨指数,并进行历史(10年内对比)极端气候特征对比,获得冰湖溃决灾害发生当年及当月极端气候状态,结果表明西藏冰湖溃决灾害发生期(当年及当月)极端气候特征显著,反映极端气候状态对于激发西藏冰湖溃决灾害发生的重要贡献,具体表现为:(1) 67%(18次)的冰湖溃决事件发生当年综合极端气温指数和综合极端降雨指数均大于前期50%年份的综合极端气候指数,其中,13次灾害发生当年极端气候异常水平超过前期70%年份;(2)已有灾害暴发月份记载的25次冰湖溃决事件中,19次冰湖溃决事件发生当月极端气候指数异常偏高,11次冰湖溃决事件发生当月极端气温和极端降水均大于75%往年同期综合极端气候指数;(3)部分灾害事件如扎日错(1981年6月)、龙纠错溃决(2000年8月)等,灾害发生当年极端气温状态低于往年,而暴发当月综合极端气温指数和综合极端降雨指数均大于历史同期水平,表现为加剧状态;(4)所有冰湖溃决灾害发生当月的综合极端气温指数均高于往年同期指数,表明短历时极端气温事件对高原冰湖溃决灾害形成具有重要影响。

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气候变化情景下泥石流危险性响应分析
徐粒, 李倩, 王瑛, 黄靖玲, 许映军
气候变化研究进展    2020, 16 (4): 415-423.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2020.004
摘要367)   HTML36)    PDF (2668KB)(329)   

通过中国1950—2010年降水日值0.5°×0.5°格点数据和CMIP5的6个气候模式数据,以2010年舟曲8·7特大山洪泥石流为例,估算此次灾害发生的降雨重现期,并估算未来同等重现期下的降雨量,基于HEC-HMS和FLO-2D模型模拟该降雨量下山洪泥石流堆积面积与泥沙冲出量,进而得到了气候变化背景下的泥石流危险性变化。结果表明:2010年舟曲8·7山洪泥石流灾害的降雨重现期为1500 a,未来相同重现期下降雨量为113.7 mm。设防水平不变条件下,舟曲县城泥石流堆积面积可达2010年灾害的173%,总泥沙量增加到148%,且泥石流堆积面积增加的区域主要位于2010年舟曲县城人口密集区。可见,灾后重建中舟曲县城一半以上居民的转移安置政策有利于弱化未来气候变化背景下泥石流危险性增加的不利影响,是一种有效的气候变化适应性举措。

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武汉市“2016.07.06”暴雨洪涝灾害跨区域经济波及效应评估研究
张正涛, 崔鹏, 李宁, 刘远, 邹强, 黄承芳, 吴圣楠
气候变化研究进展    2020, 16 (4): 433-441.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.259
摘要358)   HTML21)    PDF (1853KB)(336)   

为强调跨区域经济波及损失的重要程度,在已构建的灾害动态间接经济损失评估模型的基础上,本研究进一步融入多区域模块改进模型,定量评估武汉市“2016.07.06”暴雨洪涝灾害对湖北省、全国造成的波及损失。结果表明:(1)灾区外遭受的跨区域经济波及损失(24.30亿元)为武汉遭受直接经济损失(87.40亿元)的28%,是灾区武汉市遭受间接经济损失(5.55亿元)的4.4倍,其中湖北省(除武汉市外)受到的经济波及损失为15.57亿元,全国(除湖北省外)为8.73亿元;(2)灾区外制造业受到的波及损失最大,其中湖北省(除武汉外)受损6.52亿元,全国(除湖北省外)受损2.94亿元,分别占各自总波及损失的42%与34%。其他受损行业依次为农业、其他服务业、建筑业等。建议政府决策者保持对跨区域经济波及损失的关注,通过认清损失产生机理制定有针对性的减小损失措施,开展更科学、全面的风险防范与灾后恢复重建。

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基于LSTM网络的中国夏季降水预测研究
沈皓俊, 罗勇, 赵宗慈, 王汉杰
气候变化研究进展    2020, 16 (3): 263-275.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.067
摘要898)   HTML63)    PDF (8119KB)(870)   

基于BCC-CSM季节气候预测模式系统历史回报数据和国家气象信息中心提供的中国地面降水月值数据,通过多方法对比并讨论了影响预测结果的因素,利用长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络预测2014年和2015年中国夏季降水。结果表明:LSTM网络的预测效果较逐步回归、BP神经网络及模式输出结果有一定优势。参数调优对于LSTM网络预测效果影响较大,重要参数有隐含层节点数、训练次数和学习率。选择合适的起报月份数据有助于提升季节预测的准确性,利用4月起报的数据预测夏季降水效果较好。海冰分量因子对降水季节预测有正贡献。在2014年、2015年夏季降水回报试验中,LSTM网络对降水整体形势有一定的预测能力,Ps评分分别为74分、71分,距平符号一致率分别为55.63%、55.25%,Ps评分的均值高于同期全国会商及业务模式。

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城镇化背景下中国长期低碳转型路径研究
刘俊伶, 王克, 夏侯沁蕊, 刘芳名, 邹骥, 孔英
气候变化研究进展    2020, 16 (3): 355-366.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.069
摘要528)   HTML42)    PDF (1932KB)(549)   

在中国经济步入新常态之际,为了研究城镇化背景下的长期碳排放趋势,构建了人口变动与能源系统互动的综合分析框架与社会经济-能源系统模型。结果显示,从2014年至2050年,预计有3亿人口从农村流向城市,并呈现从中小型城市逐步向大型和特大型城市汇集的趋势。人口流动趋势与人民生活质量改善结合,推动中国基础设施建设、工业产品生产和能源服务需求增长。基准情景下,2050年中国一次能源消费总量达到84亿tce,能源相关CO2排放达到176亿t,比2013年增长83%;而在低碳转型情景下,通过技术创新,2050年中国一次能源消费需求可以控制在61亿tce左右,CO2排放在2020—2025年间达峰,2050年比基准情景降低78%。低碳转型过程中,非化石能源电力和能效技术的减排潜力最大,工业和电力部门率先在2020年达峰,建筑和交通 (①按照国际通行的能源系统部门划分标准和能耗概念,工业、建筑、交通均属于终端能源消费部门,其中建筑部门能耗指建筑运行能耗,而非建筑建造过程中的能耗;交通部门能耗指所有交通活动能耗,既包括交通运输业营运类运输工具的交通能耗,也包括私人、公务非营运类运输工具的交通能耗 [1]。)将在2030年左右达峰。实现低碳转型所需新增固定投资占GDP的1.5%,不会给国民经济带来重大负担。中国实施新型城镇化战略具有技术和经济可行性。

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气候保险的概念、理论及在中国的发展建议
许光清, 陈晓玉, 刘海博, 黄丹泽, 张友谊
气候变化研究进展    2020, 16 (3): 373-382.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.137
摘要932)   HTML39)    PDF (1504KB)(1153)   

气候风险可能给人类社会带来巨大的生命和财产损失,气候保险通过转移分散风险成为应对气候风险的有效机制。文中首先在辨析气候保险的概念和市场机制等理论基础上,分析了气候保险存在逆向选择风险与难以满足大数法则、存在道德风险与反馈效应的问题;其次梳理了发达国家气候保险的发展情况,其风险分散和转移功能比较强,保费一部分存在政府补贴,一般采取政府紧急贷款、再保险和保险衍生品的方式进一步分散风险,但是也存在道德风险的问题。最后分析了中国气候保险的发展现状发现存在着难以满足大数法则的问题,道德风险尚无明确体现,并提出建议:完善气象站基础设施、制定自然灾害风险地图、提高公众和敏感行业气候保险的购买意愿等尽量使气候保险满足大数法则;促使保险公司在设计保险产品时考虑非经济成本,未雨绸缪避免道德风险及反馈效应;适时发展气候再保险和保险衍生品,建立分散和转移风险的市场机制。

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极端天气气候事件变化对荒漠化、土地退化和粮食安全的影响
黄萌田, 周佰铨, 翟盘茂
气候变化研究进展    2020, 16 (1): 17-27.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.194
摘要1526)   HTML76)    PDF (1634KB)(1280)   

土地是人类赖以生存的重要资源,在受气候变化影响的同时其状况变化也在气候系统中起着关键作用。IPCC最新发布的气候变化与土地特别报告(SRCCL)系统反映了关于荒漠化、土地退化、可持续土地管理、粮食安全和陆地生态系统碳通量方面的最新科学认知,并探讨了如何进行更加可持续性的土地利用和管理以应对与土地相关的气候变化问题。文中从极端事件变化及其影响的角度,结合SRCCL与其他相关文献,予以分析和总结。结果表明,在全球变暖的背景下,极端天气气候事件的变化已经并将继续影响荒漠化和土地退化进程并对粮食安全造成冲击;而土地对气候系统的反馈作用,又会加剧气候变化并提高极端事件发生的概率和严重程度。面对气候变化尤其是极端事件给土地带来的巨大压力,必须坚持可持续的土地管理,通过减少包括土地和粮食系统在内的所有行业的排放,才有可能实现到21世纪末将全球平均升温控制在相对工业化前水平2℃以内的目标,以减轻气候变化对土地和粮食系统的负面影响。

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关于气候变化与荒漠化关系的新认知
吴建国, 翟盘茂
气候变化研究进展    2020, 16 (1): 28-36.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.196
摘要1174)   HTML39)    PDF (1425KB)(1009)   

IPCC于2019年8月7日通过了《气候变化与土地特别报告》决策者摘要,报告第3章评估了气候变化与荒漠化的关系,取得了一些新认识,包括全球旱地(dryland)和荒漠化的范围、荒漠化过程与影响因素、荒漠化的检测与归因、荒漠化对自然和社会经济系统的影响、荒漠化对气候变化的反馈、未来气候变化对荒漠化的影响与风险,应对荒漠化与适应和减缓气候变化的联系。在估计荒漠化变化、荒漠化变化检测与归因、荒漠化对自然和社会经济系统的影响、荒漠化对气候变化的反馈、应对荒漠化与适应和减缓气候变化联系方面还存在不足。这些评估结果对我国认识旱地和荒漠化范围的变化、影响荒漠化因素、荒漠化过程、荒漠化变化检测与归因,荒漠化对自然和社会经济系统的影响、荒漠化对气候变化的反馈、未来气候变化对荒漠化的影响与风险,以及防治荒漠化与适应和减缓气候变化方面等都有重要的启示。

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《联合国气候变化框架公约》适应谈判历程回顾与展望
陈敏鹏
气候变化研究进展    2020, 16 (1): 105-116.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.057
摘要1515)   HTML72)    PDF (1342KB)(1117)   

减缓和适应是应对气候变化的互补性策略,但在《联合国气候变化框架公约》(简称《公约》)的谈判中,适应在很长一段时期都处于减缓的从属地位。《公约》20多年的适应谈判进程可划为早期缓慢发展、科学和技术讨论、适应与减缓并重、增强适应行动和全面适应行动5个阶段,呈现出由无到有、重要性不断增强的特点。这一特点反映了全球对气候变化影响和适应重要性认识的不断深入及适应气候变化挑战的不断增强。未来适应谈判将聚焦于如何通过《公约》现有机制增强行动及如何增加适应资金以满足发展中国家的适应需求。

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IPCC《气候变化与土地特别报告》解读
黄磊, 王长科, 巢清尘
气候变化研究进展    2020, 16 (1): 1-8.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.279
摘要2056)   HTML123)    PDF (3575KB)(1504)   

总结了IPCC《气候变化与土地特别报告》中有关陆气相互作用、粮食系统与粮食安全、土地退化和荒漠化、可持续土地管理等的主要结论,分析了报告中争议较大的粮食系统温室气体排放、生物质能源、土地温室气体通量等问题。我国在粮食系统全生命周期温室气体排放量估算、基于遥感测量和地面测量的大气浓度等数据反演温室气体排放量等方面需要深入研究。同时,我国要继续加强可持续土地管理,提高相应的技术措施和能力建设。

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基于LEAP模型的城市交通低碳发展路径研究——以广州市为例
黄莹,郭洪旭,廖翠萍,赵黛青
气候变化研究进展    2019, 15 (6): 670-683.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.010
摘要1350)   HTML54)    PDF (1384KB)(1190)   

以广州市为例,应用长期能源替代规划系统(LEAP)模型,通过设置政策情景、低碳情景和绿色低碳情景,模拟不同发展情景下广州交通领域未来的能源消费需求和CO2排放趋势,分析城市低碳发展的方向和路径。结果显示,随着城镇化进程的加快和生产生活运输需求的增加,广州交通领域碳排放总量将持续增长,但增长速度有所放缓。政策情景下,广州交通领域的CO2排放将于2035年左右达到峰值,严重滞后于广州市提出的碳排放总量达峰目标;低碳和绿色低碳情景下,通过加大低碳政策措施的力度,达峰时间有望分别提前到2025年和2023年。要实现城市交通的低碳发展,促进交通碳排放提前达峰,需要大力发展铁路和水路运输,全面落实公交优先发展战略,有效控制小汽车数量和出行频率,不断提高交通工具的清洁化和能效水平,逐步形成各种运输方式协调发展的综合交通运输体系,推动城市交通低碳发展。

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1961—2016年我国区域性暴雨过程的客观识别及其气候特征
叶殿秀,王遵娅,高荣,王荣,肖潺
气候变化研究进展    2019, 15 (6): 575-583.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2018.172
摘要843)   HTML34)    PDF (1186KB)(671)   

利用全国2287个气象观测站1961—2016年逐日降水资料,基于对暴雨区进行连续追踪的思路,采用暴雨相邻站点数和暴雨区中心距离确定了中国区域性暴雨过程的客观识别方法;根据区域性暴雨过程的平均强度、持续时间和平均范围构建了区域性暴雨过程的综合强度评估模型。利用该客观方法对1961—2016年中国的区域性暴雨过程进行识别,并分析其气候和气候变化特征。结果显示:我国区域性暴雨过程年均38.5次;区域性暴雨过程一年各月均可出现,但主要出现在4—9月,其中7、8月发生最为频繁,6月区域性暴雨过程持续时间长、范围广、综合强度强,这与长江中下游地区梅雨现象有关。一年中,区域性暴雨过程首次出现日期平均为3月6日,末次出现日期平均为11月14日;1961—2016年,我国年区域性暴雨过程首次出现日期呈明显提前、末次日期呈显著推后、暴雨期呈显著延长的变化趋势;年发生总频次呈微弱增多,较强区域性暴雨过程次数呈明显增加趋势;区域性暴雨过程的覆盖范围和综合强度均呈显著增大趋势。南方型区域暴雨过程变化趋势与全国的基本一致;北方型首次日期呈提前、末次日期呈推后趋势,发生频次有微弱减少趋势,覆盖范围、持续时间、综合强度均无明显变化趋势。

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《巴黎协定》强化透明度体系的建立与实施展望
王田,董亮,高翔
气候变化研究进展    2019, 15 (6): 684-692.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.022
摘要776)   HTML20)    PDF (835KB)(738)   

以信息报告和审评为主要内容的透明度体系是《巴黎协定》有效实施的重要保障。《巴黎协定》建立了“强化的透明度框架”,并在2018年底达成了实施细则,形成了强化的透明度体系。这一体系建立在既往透明度履约实践基础上,针对缔约方在《巴黎协定》下所承担“共同但有区别”的义务,在为发展中国家提供履约灵活性和支持的情况下,遵循通用的模式、程序和指南。该规则体系有利于提高缔约方履约报告质量和可比性,督促各方履行条约义务,增进全球气候治理多边机制互信。然而这一体系相比既往实践,给发展中国家提出强化要求的同时尚未落实强化的支持,且体系本身的运行效率还有待观察。为此,各国应当做好充分的国内体制机制建设准备,国际社会应当落实对发展中国家履约的支持,强化相应能力建设。

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CMIP6情景模式比较计划(ScenarioMIP)概况与评述
张丽霞,陈晓龙,辛晓歌
气候变化研究进展    2019, 15 (5): 519-525.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.082
摘要6238)   HTML406)    PDF (1347KB)(4612)   

情景模式比较计划(ScenarioMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)最重要的子计划之一。该子计划基于不同共享社会经济路径可能发生的能源结构所产生的人为排放及土地利用变化,设计了一系列新的情景预估试验,为未来气候变化机理研究以及气候变化减缓和适应研究提供关键的数据支持。文中将重点介绍ScenarioMIP的试验设计及模式参与情况,并对其应用前景加以讨论和展望。

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BCC模式及其开展的CMIP6试验介绍
辛晓歌,吴统文,张洁,张芳,李伟平,张艳武,路屹雄,房永杰,颉卫华,张莉,董敏,史学丽,李江龙,储敏,刘茜霞,颜京辉
气候变化研究进展    2019, 15 (5): 533-539.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.039
摘要3978)   HTML170)    PDF (1478KB)(4139)   

世界气候研究计划(WCRP)正在组织实施第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6),国家气候中心作为参与单位之一,通过近几年的模式研发,推出3个最新模式版本参与该计划,包括含有气溶胶化学模块的地球系统模式BCC-ESM1.0、中等分辨率气候模式BCC-CSM2-MR和高分辨率气候模式BCC-CSM2-HR。除了CMIP6中的气候诊断、评估和描述试验(DECK)和历史气候模拟试验(Historical),这3个模式共将参与CMIP6中的10个模式比较子计划。文中主要介绍这3个模式的基本情况以及所开展的CMIP试验,并对BCC-CSM2-MR模式的Historical试验结果进行简要评估,为试验数据使用者提供参考。

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第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)评述
周天军,邹立维,陈晓龙
气候变化研究进展    2019, 15 (5): 445-456.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.193
摘要7584)   HTML599)    PDF (1195KB)(6124)   

世界气候研究计划(WCRP)发起了新一轮的国际耦合模式比较计划(CMIP6),目的是回答当前气候变化领域面临的新的科学问题,为实现WCRP“大挑战”计划所确立的科学目标提供数据支撑。文中回顾了CMIP的发展历程,介绍了CMIP6的组织思路,阐述了CMIP6核心试验及23个模式比较子计划(MIPs)的科学关注点,总结了参与CMIP6的全球模式概况以及中国的贡献。最后,从继承性和创新性等角度对CMIP6进行了评述,指出了CMIP6组织和实施中存在的问题,并对CMIP未来的发展进行了展望。

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CMIP6地球工程模式比较计划(GeoMIP)概况与评述
曹龙
气候变化研究进展    2019, 15 (5): 487-492.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2019.195
摘要868)   HTML61)    PDF (636KB)(720)   

太阳辐射管理地球工程是应对气候变化的备用措施。地球工程模式比较计划(GeoMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的重要组成部分。GeoMIP设计了一系列理想化地球工程试验,包括直接减少太阳辐射强度、向平流层注入硫酸盐气溶胶、向海表上空云层注入气溶胶凝结核、增加海水反照率等。在GeoMIP的统一模拟框架下开展地球工程模拟试验,进一步揭示了不同地球工程措施对全球气候的影响和作用机理,从而帮助我们更好地认知气候系统对地球工程的响应过程。更多的中国气候模式参加GeoMIP将提升我国在地球工程研究和国际气候谈判中的国际影响力和话语权。

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从巴黎到卡托维兹:全球气候治理中的统一和分裂
朱松丽
气候变化研究进展    2019, 15 (2): 206-211.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2018.193
摘要923)   HTML23)    PDF (1400KB)(564)   

《巴黎协定》达成之后的实施细则谈判从一开始就面临各种挑战。尽管如此,卡托维兹气候大会基本完成了实施细则的磋商,通过统一规则的制定夯实了基于规则的气候治理框架,为“自下而上”的松散协定注入了更多规则绑定强制性色彩,提升了协定的法律地位。会议也见证了气候世界的分裂,包括主要缔约方立场的退化、谈判集团的分化重组、利益集团的博弈、对科学报告的分歧等,从而使关于力度的磋商没有实质进展。从巴黎到卡托维兹的谈判路程表明治理全球化、治理效率以及国家主权之间暂时存在“不可能三角”。未来的谈判应促进从规则到行动的转变。

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气候恢复力及其在极端天气气候灾害管理中的应用
陈德亮,秦大河,效存德,苏勃
气候变化研究进展    2019, 15 (2): 167-177.   doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2018.144
摘要1515)   HTML41)    PDF (923KB)(1046)   

恢复力(resilience)一词自1973年进入生态学领域以来,在生态环境和自然资源管理以及社会经济可持续发展相关研究和实践中得到了广泛应用。随着人类对全球气候变化及其影响的认识不断加深,气候恢复力也逐渐成为应对气候变化的一个重要理念。本文首先系统阐述了气候恢复力概念的实质及与其密切相关的其他几个重要概念,然后在系统评估恢复力概念及其内涵的历史演变基础上,提出了一个实施气候恢复力建设的通用框架。尽管气候恢复力涉及行动主体的不同方面,而且还关系到不同部门和/或不同层次/尺度的优先选项,但希望此框架仍能对各部门、各尺度/层次的气候恢复力建设提供重要借鉴。最后以极端天气气候灾害管理为例,通过对英国皇家学会发布的《极端天气恢复力》报告进行述评,并对中国应对极端天气气候灾害的管理框架进行分析,进一步探讨了该框架的实用性。

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