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中国科学院大气物理研究所全球极端天气气候事件正涌现新特征——2023年回顾（图）
气候 观测 大气物理
2024/4/21
2023年是自1850年以来最热的一年，观测的全球平均温度较工业化前（1850-1900年）偏暖1.45°C ± 0.12°C。伴随破纪录的高温，这一年全球各地经历了频繁的极端天气气候事件，包括热浪、极端降水、旱涝急转、野火、沙尘暴等。
中国科学院大气物理研究所基于青藏高原和印度洋区域热力状况的气候预测先兆信号
青藏高原 热力状况 气候预测 信号
2024/4/21
在次季节、季节到年际等不同时间尺度上，印度洋和青藏高原热力状况对季风活动、水汽输送和降水过程有重要的影响。系统研究青藏高原和印度洋热力状况对季风演变、水汽输送和青藏高原及其周边地区区域气候异常的影响，可以从其热力状况的角度寻找气候预测的先兆信号，从而有助于提高对青藏高原及其周边地区气候的预测能力，对气象灾害的防治具有重要意义。
中国科学院大气物理研究所年代际振荡在过去40年平流层水汽变率中占主导地位（图）
评估 观测 气候
2024/4/21
随着观测技术的进步和高顶大气模式的发展，近20年来的一系列研究表明平流层水汽具有重要的气候反馈效应，其长期变化对c温室效应有重要影响，然而平流层水汽长期变化的定量评估仍存在很大的不确定性。
伴随着温室气体浓度增加，自20世纪90年代以来，北极地区出现剧烈增暖现象（Arctic Amplification ，AA）。研究表明，冬季北极海冰的快速融化对AA有重要作用，它是海冰长期减少趋势、年际和年代际变率的共同结果，其中北极欧亚地区特别是巴伦支-喀拉海（Barents-Kara Seas ，BKS）是冬季北极海冰变率最大的区域。然而，大气因子和海洋因子怎样调控欧亚北极地区海冰变化的时间尺...
中国科学院大气物理研究所气候变化正在并将持续改变气候干湿过渡带的生态环境（图）
气候变化 生态环境
2024/4/13
植被生态过程对气候变化的响应和适应，及其协同土壤水热过程对气候变化的缓冲和放大效应，使得气候变化对植被生态系统的影响在不同时空尺度上呈现出显著的变异性，导致气候变化的生态环境影响评估及机理认识研究面临多方面的挑战性。生物气候指标能够扮演联系和表征气候变化与生态系统响应的桥梁作用，在当前植被模型的生态生理过程尚不完善的情况下，为评估和认识气候变化的生态环境影响研究提供解决方案。
中国科学院大气物理研究所基于神经网络的大气模式动力框架非静力替代求解方案（图）
神经网络 大气模式 动力框架
2024/4/13
大气模式动力框架的非静力效应随水平分辨率的提高不断增强，当分辨率上升到一定的临界水平时，静力平衡假设为模式带来的误差开始发挥作用但仍不足够显著，称之为非静力过程影响的“灰色地带”。
中国科学院大气物理研究所光功率曲线教程式综述（图）
能源气象学 天气 气候
2024/4/13
全球能源结构从以化石燃料为主转变为以可再生能源为主，是全球实现“双碳”目标的不二选择。太阳能和风能这两种最丰富的可再生能源都密切依赖于天气和气候，作为新的交叉学科的 "能源气象学 "应运而生并迅速崛起，将在推动可再生能源的永续利用中发挥重要作用。
印度夏季风（ISM）爆发通常发生于2024年5月末到6月初，标志着印度雨季的来临，具有很强的年际变率。ISM爆发的早晚对印度农业播种时间和夏季气候有重要影响。因此，许多研究者致力于寻找ISM爆发的影响因子，以提升对它的预测。以往的研究主要侧重于揭示影响ISM爆发的热带系统，例如厄尔尼诺-南方涛动、热带季节内振荡等。
中国科学院大气物理研究所二氧化碳移除的区域气候效应（图）
二氧化碳 气候效应 大气
2024/2/26
为实现《巴黎协定》温升目标，减缓气候变化，我国于2019年提出了“碳达峰、碳中和”计划。之后，有150多个国家和地区也相继提出“碳中和”目标。科学界发现，碳中和目标的实现需要大气CO2浓度达峰后持续长期地下降，这需要借助CO2移除方法。在CO2上升期间，海洋充当热储存罐，不断向深层海洋传输热量，减缓全球增暖。然而，在CO2移除阶段后期，深层海洋储存的热量又开始向表层传输，抵消温室气体强迫减弱的降温...
积雪作为冰冻圈的主要组成部分，对全球气候系统起着十分重要的调节作用。积雪具有高反照率、低导热率及融化吸收大量潜热等特性，不仅在积雪覆盖期间，而且在积雪融化以后，都对气候异常产生重要的影响。作为全球重要的积雪区，欧亚大陆积雪对亚洲季风系统的变化起着十分重要的作用。欧亚大陆积雪对印度夏季风降水和东亚气候的影响近百年来也一直为气候学家所关注。
中国科学院大气物理研究所气候模式云反馈不确定性研究最新进展（图）
气候 观测数据 卫星辐射
2024/2/26
云反馈被认为是气候敏感度最大的不确定性来源。为此，迫切需要利用观测数据来验证气候模式中的云反馈。遗憾的是，由于缺乏长期观测数据，特别是卫星辐射通量测量数据，很难从观测数据中估计长期云反馈。不过，目前观测数据足以用于估算由厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）引起的短期云反馈。为此，中国科学院大气物理研究所王晓聪副研究员等，联合南京气象创新研究院科研人员比较了2000-2014年期间观测和AMIP6模式数据...
中国科学院生态环境研究中心贺泓院士团队发现大气Cl-光活化及其催化氧化SO2的新机制（图）
贺泓 大气 光活化 催化氧化
2024/2/25
硫酸盐是大气细颗粒物（PM2.5）的主要成分，对全球气候变化、区域空气质量以及人类健康都有重要影响。目前全球和区域大气模式不能准确模拟硫酸盐的观测结果，说明大气中存在硫酸盐的未知生成机制。贺泓院士团队与宾夕法尼亚大学Joseph S. Francisco教授团队、北京理工大学张秀辉教授团队合作研究发现，在潮解NaCl颗粒上，SO2可以发生非均相光氧化反应生成硫酸盐。通过实验和量子化学理论计算证实，...
中国科学院大气物理耦合图神经网络提升降水预报技巧（图）
物理耦合 神经网络 大气动力
2024/1/20
大模型时代，纯数据驱动的气象、气候模型效果逐渐追赶甚至赶超数值模式。然而，目前气象、气候大模型也仍然存在不少问题。比如物理一致性不高、辐散风预报效果不好等等，这些问题限制了对于降水等复杂天气气候现象的预测能力。目前，将物理、大气动力与深度学习模型结合成为提升模型能力，解决目前瓶颈问题的一条重要途径。中国科学院大气物理研究所LASG黄刚研究员团队基于地球系统数值模拟装置（寰）的数据和算力支持，从物理...
中国科学院大气物理研究所南印度洋热带气旋生成位置的西移（图）
南印度洋 大气对流 线性变化
2024/1/14
南印度洋是南半球热带气旋较活跃的海域之一，热带气旋的发生发展对非洲的沿海区域以及附近的岛国会产生重大的经济和社会影响。比如2019年3月14日在莫桑比克登陆的热带气旋伊代，造成津巴布韦、莫桑比克和马拉维等地区近1300多人死亡，300多万人受灾，总损失估计约为22亿美元。相对于北太平洋和北印度洋的热带气旋研究来说 (Cao* et al., 2023a, 2023b)，前人对南印度洋热带气旋长期趋...
中国科学院国家空间科学中心十二星轨道大气原位探测完成在轨组网（图）
十二星轨道 大气 原位探测
2024/2/29
2024年1月5日，由中国科学院国家空间科学中心（以下简称“空间中心”）研制的12台轨道大气探测仪的最后一台搭载“天目一号”15星在酒泉卫星发射中心通过快舟一号甲“一箭四星”的方式成功入轨，开展探测。至此，十二星轨道大气原位探测完成在轨组网。