任国玉
中国气象局气候研究开放实验室,国家气候中心,北京100081
摘 要
全球和区域气候变化检测是当今气候变化科学的关键研究领域，对于未来气候变化趋势预估和气候变化影响评价研究具有重要意义。对于区域气候变化检测，国内外已经开展了大量研究。研究发现，近百年和近50年来，全球陆地大部分地区地面气温明显上升，降水空间分布图式出现改变，地面其他气候要素及部分地区极端气候也发生了令人瞩目的变化。这些变化同样出现在中国大陆地区。但是，目前对于区域气候变化趋势及其原因的许多问题还没有完全认识清楚。
现有的研究表明，近百年或近50年全球和大部分区域地表气候变暖是一个事实，但变暖的幅度和速率还需要准确估计。目前关于近百年和近50年地面气候变暖的分析，绝大多数还没有考虑和剔除城市化对气温观测记录的影响。消除这种影响后，全球陆地特别是区域陆地地面气候真实的变暖程度和变暖速率有多大，是需要深入研究的问题。
区域气温变化的研究多集中在地面水平。对于高空气温变化特点，目前研究还不够，已有分析结果也不一致。一些研究认为，高空包括对流层中下层气温上升不明显；另一些分析则得到相反的结果，认为对流层中下层气温增加幅度和速率与地面相当。探空和卫星遥感资料的质量及其处理方法是造成争议的主要原因。探空资料的非均一性需要通过更科学合理的方法进行检验和订正，卫星遥感资料的系统偏差也需要进行独立评估和订正。
在气温变化分析方面的另一个重要问题是，最近1000年左右全球陆地或中国地面气温变化遵循什么规律，近一个世纪特别是近50年地面气候的变暖从更长历史气候序列来看是否属于异常。回答这些问题要求采用高质量的代用气候资料。如何获得全国或东亚地区足够数量的连续、高分辨率、气候指示意义明确的长时期（至少1000年左右）代用气候资料序列是关键。
器测时期全球陆地区域平均降水序列一般没有表明显著的趋势变化。我国东部平均降水序列在最近100年时期也没有明显趋势变化，但揭示出比较显著的年代到多年代尺度变化特征。中国近50年的降水变化趋势特征同样不明显。年代以上尺度降水变化规律具有区域性。了解这种区域差异及其降水异常的时空演化规律，是今后研究需要重点关注的。
区域尺度极端天气气候事件频率和强度的趋势变化也是一个颇受关注的重要科学问题。有关地面气温极端事件频率和强度出现明显趋势变化的结论，得到众多研究的支持。然而，一个没有解决的问题是，在考虑了城市化影响以后，全球陆地和大区域范围内地面极端气温的这种趋势变化是否仍然显著。降水极端事件分析结论也与资料质量有关系，将来需要对降水资料的非均一性及其风速变化引起的系统偏差进行合理的订正。
区域气候变化检测还要求认识气候趋势变化和年代以上尺度变化的原因和机理。解决这个问题具有极大挑战性，因为目前在大陆以下尺度上检测和归因人为和自然影响因子还十分困难。在资料质量得到明显提高、资料序列不断更新、气候模式进一步改进以后，气温变化的原因分析工作必将得到促进和发展。降水包括极端降水变化的原因识别目前尤其困难，通过各种实际观测和再分析资料开展诊断研究有助于增进认识水平。
因此，在未来的区域气候变化检测研究中，最紧迫、最关键的工作仍然是获取、处理和分析长时期高质量实际观测资料。现有的气候观测系统不是针对气候变化分析建立起来的，已有的历史气候资料序列还存在诸多问题。这些问题的严重性显然已经被低估了。只有很好地解决了这些问题，才能检测出真实的区域背景气候变化信号，并进一步认识其原因，为未来气候变化趋势预估和气候变化影响评价奠定坚实科学基础。 |
