全球变暖停滞前后中国季节变迁的特征及其对后期气候异常的影响

Seasons change is a comprehensive indicator of climate change, and it has changed significantly under the background of global warming in China. Are there new characteristics of seasons change in China under the background of global warming hiatus during the past decade? How they affect later seasonal climatological characters? First，We use nonlinear similarity method to divide summer and winter in China through multi-variables, then we compare and analysis characteristics of seasons change between continued global warming period and global warming hiatus period. Second, We will reveal the influence of abnormal characteristics of prior season on the later seasonal climatological characters, so called the climate effect of seasons change, emphasize the relationship between the starting and ending dates and duration of preceding winter and the following summer precipitation, and the starting and ending dates and duration of preceding summer and the temperature of the following winter, and go on analysis the way of the influence. At last, we use the starting and ending dates and duration of the preceding season as indication factors to construct the prediction model of the later season. We try to achieve new progresses on the study of the climatological characters of seasons change and the short-term climate prediction of China.

季节变化是气候变化的综合反映，全球持续变暖背景下中国季节变迁出现了显著变化。近十多年来在全球变暖出现停滞现象的情况下，中国季节变迁有何新的变化？其对后期气候特征有何影响？基于这一认识，本项目首先采用非线性相似度量方法，利用多种气象要素对中国夏季和冬季进行客观定量的划分，对比分析全球变暖停滞前后中国季节变迁特征的差异；其次揭示前期季节发生异常时对后期气候特征的影响，即季节变化的“气候效应”，重点研究前冬来临早晚和持续时间对后期中国夏季主雨带的影响以及夏季来临早晚和持续时间对后期中国冬季气温的影响，并进一步分析相关影响发生的途径和方式；最后以前期季节来临时间、结束时间和持续时间等作为预测信号，构建后期季节气候特征的预测模型。力争在季节变化的“气候效应”和我国短期气候预测等方面取得新进展。

在全球变暖的背景下，中国的气候也在发生着变化，气候异常和极端气候事件频发，而且表现出了明显的区域性和季节性差异，客观上增加了短期气候预测的难度。季节变迁是气候变化的一个敏感性指标，全球持续变暖及变暖停滞背景下中国季节变迁特征也随之出现了显著变化。基于这一认识，项目首先对基于多气象要素非线性相似度量的季节划分方案进行了改进，着重探讨典型场选取对季节划分结果的影响，结果表明基于单年气候状况选取的典型场与基于多年平均气候态选取的典型场之间的差异存在年代际变化，且在气候变化的转折阶段差异尤为显著。进一步分析中国季节变迁的时空演变特征发现，中国季节持续时间分布存在明显的经向和纬向差异，这与影响季节持续时间的关键因子密切相关；影响中国季节持续时间的关键因子存在明显的区域性差异，夏、秋、冬季尤为明显，且由于海拔和下垫面的差异，青藏高原地区与其他地区的差异相对更大；在全球变暖的不同阶段，中国季节持续时间及关键影响因子也发生了较为显著的变化，并体现出较强的区域性特征。在上述研究的基础上，揭示了前期季节发生异常时对后期气候特征的影响，即季节变化的“气候效应”。重点研究中国东部前冬起止时间等特征与后期夏季降水的关系，并基于此提出了基于前冬季节异常性特征的相空间相似夏季降水预测方法，回报效果检验表明该方法具有较好的应用前景，能够较为准确地预测我国尤其东部地区夏季降水分布情况；此外，在前期夏季季节特征对后期气候影响方面，选取过渡季节——秋季的典型气候事件——华西秋雨作为切入点，分析全球变暖及变暖停滞背景下东亚夏季环流向冬季环流转换的早晚和快慢等特征对后期气候的可能影响，相关成果研究将可能是研究前期夏季季节变迁特征对后期冬季气候影响的重要突破点，同时也是帮助我们更好的理解相关影响发生的途径和机理的重要环节。