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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...
中国科学院大气物理研究所对流允许及模式分辨率对模拟中尺度对流系统影响的最新进展（图）
对流系统 耦合 降水
2024/1/14
中尺度对流系统（MCS）是组织化的深对流系统，在热带和中纬度地区频发。在东亚夏季，MCS与季风相耦合，其生成与活动既受到季风的调节，又可以通过加速能量循环，提高对质量、水汽和能量的输送效率，对季风的爆发和降水起到重要作用。受限于模式的分辨率和积云对流参数化方案的不确定性，传统的对流参数化模式（CParM）一直以来难以准确模拟MCS。2024年来，对流可分辨模式（CPM）得到了蓬勃发展，为大规模、长...
全球平均表面温度（GMST）是衡量气候变率和全球变暖的核心指标，其变化同时受到自然变率和外强迫因子的影响。其中，自然变率属于气候系统的内在属性，来自海洋、陆地、大气、海冰之间的相互作用，如大西洋多年代际振荡（AMO）、太平洋年代际振荡（PDO）、厄尔尼诺-南方涛动现象（ENSO）等。而外强迫因子指的是能够影响到达地表辐射变化的要素，包括太阳活动及轨道参数变化、自然排放的温室气体、火山喷发，以及人为...
中国科学院大气物理研究所捕捉增暖情景下副热带季风环流变化的确定性（图）
环流变化 气候变化 动力学
2024/1/14
副热带季风区是世界人口的主要聚集区，低层副热带大气环流连接着热带信风和中纬度西风，通过副热带高压的西侧将热带的水汽向极地输送，调控着全球的能量和水汽循环。因此副热带季风在全球变暖下的变化特征及机制一直是气候变化动力学研究关注的核心问题。由于受到多种机制的调控，以及数值模式的模拟能力目前尚有不足，全球变暖下副热带降水和环流变化的预估并没有显著的变化信号，模式间的预估不确定性较大。