中国地区树轮及千年气候变化研究

  20世纪以来,随着工业迅速发展,人类活动排放温室气体可能引起的全球变暖现象愈来愈引起了世界各国的极大重视。1988年世界气象组织(WMO)与联合国环境总署(UNEP)联合成立了政府间气候变化专门委员会(IPCC),组织世界近千名科学家先后组织编写了四次全球气候变化、影响及对策的科学评估报告。2007年IPCC编写的第四次气候变化科学报告再次肯定,20世纪以来全球平均气温上升0.76℃,全球海平面平均升高近20厘米,并且预估21世纪全球还将继续升温1.8-4.0℃。这一结论再次引起了国际社会的高度关注。为了应对全球气候变化,我国政府于2007年6月正式成立了以温家宝总理为组长的国家应对气候变化领导小组,并制定了《中国应对气候变化国家方案》,其中,对气候变化的成因以及未来气候变化趋势的科学预估给予高度重视。

  综观古气候变化研究成果,地球气候有史以来就经历着冷暖交替与干湿变易的自然变化,多次出现过气候比20世纪更为温暖的时期。因此,人类活动温室效应是否为近百年气候变暖的全部原因,还是自然因子也有重大作用? 未来气候是继续变暖,还是同样如历史上的冷暖交替? 这仍然是当前充满争议的前沿科学问题。世界气候研究计划2005-2015年战略框架-地球系统的协调观测和预报(COPES)中的特定目标之一就是研究气候系统对自然和人类引发强迫的敏感性,并以此估计由特定扰动影响产生的变化。

  为此,本重大项目拟从建立中国典型气候区域的树轮气候网络入手,重建中国区域千年气候变化时间序列;通过非线性分析诊断、建立千年气候变化动态模型及气候变化数值模拟试验;揭示中国区域千年气候年际及年代际变化的特征、规律与机理;分辨20世纪人类活动温室效应对气候变化的影响过程;提出对未来气候变化趋势更为科学的预估,为制定中国应对气候变化有关对策提供科学依据。

  一、科学目标

  构建中国典型气候区域近千年树轮时间序列,重建中国典型气候区域千年气候变化序列。

  综合利用树轮气候资料,现代气象站网观测资料及其他有关资料,进行统计分析和诊断研究,揭示中国典型气候区域千年气候变化的特征与规律,构建中国区域千年气候变化动态模型。开展中国区域千年气候变化数值模拟试验,与树轮气候资料进行对比分析,揭示中国区域千年气候变化的机理。

  综合分析树轮气候序列延伸、千年气候变化动态模型以及千年气候变化数值模拟的结果,对中国地区未来气候变化趋势,特别是年代际气候变化趋势提出预估,为《中国应对气候变化国家方案》的实施提供科学依据。

  二、主要研究内容

  1. 分析中国现代气象观测网气候资料,确定中国典型气候区域树木年轮采样点的优化分布。集成已有树轮气候资料,加强树轮对气候与水文过程响应的研究,突破中国季风区树轮气候研究,构建中国典型气候区域树轮时间序列,重建千年气候变化序列。

  2. 综合树轮气候资料和现代气候资料,进行统计分析诊断研究,揭示中国地区近千年气候变化特征与规律。

  3. 以地表特征(冰雪与土地利用)、火山活动与太阳辐射等千年变化资料为时变外驱动力,考虑太阳辐射的随机扰动变化,运用先进的海-气耦合气候模式,对中国区域千年气候变化过程进行数值模拟试验。对试验结果与千年树轮气候资料进行对比分析,揭示中国地区千年气候变化的机理。

  4. 应用非线性系统动力学理论与方法,综合树轮气候及现代气候资料,构建中国典型区域气候变化动态模型。

  5. 综合树轮气候序列延长、气候变化动态模型以及数值模拟结果,对中国区域未来气候变化趋势提出预估。

  三、资助年限 4年

  四、拟资助经费 1000万元

  五、受理科学部 本项目由地球科学部和生命科学部联合提出,由地球科学部受理申请。

 


主  任:朱道本
副 主 任:孟宪平
委  员:汲培文 梁文平 冯雪莲 柴育成 黎 明
     秦玉文 陈晓田 韩 宇 韩建国 祖广安
责任编辑:程 宇 杨惠民