中国西部地区未来气候变化趋势预测

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1、第9卷第2期气候与环境研究Vol.9No.22004年6月ClimaticandEnvironmentalResearchJune2004中国西部地区未来气候变化趋势预测‘张英娟‘,2)董文杰3)俞永强4)冯锦明‘,2)1)(中国科学院大气物理研究所东亚区域气候一环境重点实验室，全球变化东亚区域研究中心，北京100029)2)(中国科学院研究生院，北京100039)3)(中国气象局国家气候中心，北京100081)4)(中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室，北京100029)摘要用中国科学院大气物理研究所的全球环流祸

2、合模式(IAP/LASGGOALS)，对中国西部地区由于Cq含量增加引起的未来气候变化进行了模拟预测分析。预测C02含量每年以1%速度递增，对此进行了控制试验和扰动试验两个长期积分，并用它们的差值来表示中国西部地区的气候变化。结果表明，C02增加以后，在初始阶段平均温度、降水和湿度变化不大，随着COL含量的增加，中国西部地区温度、降水及湿度均呈显著的增加趋势，且比全球增加大得多。到2050年全球温度相对于现在增加1.5℃，而中国西部地区温度升高在1.2-2.2℃，其中最大增温区出现在青藏高原附近;西南地区降水将增加200mm以上，比湿增加最大，达

3、0.8gkg‘以上，新疆西部和西北部地区降水减少50mm左右，平均降水增加15%,整个西部地区气候变暖变湿。关健词:中国西部;气候变化;温室效应;二氧化碳文章编号1006-9895(2004)02-0342-08中图分类号P461文献标识码A1引言随着社会经济的发展，人类活动对气候变化的影响越来越显著，与自然变化对气候变化的影响相比，人类活动对未来气候的影响将占主要地位〔1--31，由于人类活动导致大气中C02等温室气体含量的增加，将造成全球气候变暖。据估计到2030年大气中温室气体C02的体积分数可能比工业化前的280X10-6增加1倍，达到5

4、60X10-1[41a气候变暖是一个全球性问题，气候和气候变化问题已成为影响国家可持续发展的核心问题之一，现在的气候变化不仅是大气本身状态的一种表现，而且是由海洋、陆面、冰雪圈和生物圈所组成的复杂系统总体状态的表现。祸合各圈层的气候系统模式是了解气候变化规律特别是预测未来气候变化最重要甚至是不可替代的研究工具，也只有用完全藕合的大气一海洋环流模式才能对温室气体增加造成的气候变化做出比较可靠的估计[51全球气候变暖必然对中国西部环境产生影响，目前对中国西部地区(内蒙古一甘肃一四川一云南以西的地区)的研究还很少。由于其气候变化对中国和东亚地区气候变化

5、具有重要作用，不仅关系到西部开发自身经济发展的问题，也关系到整个中国经2004-02-16收到，2004-03-31收到修改稿，中国科学院知识创新工程重大项目KZCX1-10-07、国家重点基础研究发展规划项目G1999043408和国家自然科学基金资助项目40231006共同资助万方数据2期张英娟等:中国西部地区未来气候变化趋势预测济腾飞的问题，因此研究中国西部地区未来气候变化将为政府有关决策提供必要的科学依据，对西部大开发具有重要和深远的指导意义。本文采用中国科学院大气物理研究所的全球环流祸合模式，对中国西部地区在COZ等温室气体加倍情况下的

6、气候变化进行了初步模拟研究，目的是通过全球海气祸合模式来预测评估COz含量加倍以后中国西部地区的区域气候变化。2模式简介及实验设计本文采用的模式为中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(IAP/LASG)研制开发的海陆气祸合模式(简称GOALS)，由9层大气模式、20层海洋模式、热力学海冰、3层土壤和1层植被组成。其中的大气部分为菱形截断15波9层全球大气环流谱模式(R15L9)，该模式最初由Bourke等[[61和McAvaney等C7〕设计，后经Simmonds等[81、林元弼①和吴国雄〔，〕等改进。模式的水平分

7、辨率为7.50X4.50，时间步长为1800s，在垂直方向为不等距分层，800hPa以下有3层，最低层离地面只有几十米，便于与海洋和陆面模式进行藕合。模式中包含了较为完善的物理过程，包括太阳短波辐射、地面和大气的长波辐射、大尺度凝结和小尺度的积云对流等加热过程，以及大气和下垫面之间的热量、水份和动量的湍流交换过程。模式考虑了水平和垂直次网格扩散，边界层采用了Monin-Obu-hov参数化理论。该海气藕合模式已被IPCC第3次评估报告引用[[101，并参加了国际藕合模式计划第1阶段和第2阶段，显示了很好的模拟能力，而且也能合理地模拟出大气中二氧化

8、碳等温室气体含量增加引起的东亚区域气候变化[DO0本文利用GOALS模式作了两个长期积分试验，其中一个试验为控制试验，以COz含量保持现