基于未来情景的全球气候变化区域分异规律及区划研究

In recent decades, the rate and intensity of climate change is unprecedented, which has a noticeable impact on human society and natural ecosystem. Addressing climate change has become a major challenge for governments around the world, which can be addressed mainly through three ways: reducing vulnerability, improving recoverability and advancing adaptation. This project bases on the advancing adaptation, analyzing climate scenarios through global climate models (GCMs), and projecting the differentiation patterns of the changes of key climatic indicators on different temporal and spatial scales. Furthermore, the project will propose the research framework and technique process of “climate change regionalization”, design the indicator system and basic principles, and complete the regionalization scheme of climate change in China and the world for the next hundred years. Finally, we will discuss the possible effects of climate change for each region, by integrating the population, economy and other geographic features through social-economic scenarios. Project research can provide a scientific reference for the adaptation and mitigation of climate change, and lay the foundation for integrated risk governance of climate change.

近几十年以来，全球气候变化的速度和强度是历史罕见的，给人类社会和自然生态系统造成了深刻影响。应对气候变化已经成为世界各国政府面临的重大挑战，其应对方法主要分为三个方面：降低脆弱性、提高恢复性和改进适应性。本项目立足于改进适应性，利用未来不同排放情景下的全球气候模拟资料，预估关键气候要素在不同时空尺度上变化的区域分异规律；在此基础上，构建“气候变化区划”的基本框架和技术流程，设计分类指标体系和区划基本原则，制定未来百年全球及中国区域气候变化的区划方案，并结合社会经济情景下各个气候变化分区内的人口资源、经济发展、生态环境等地理特征探讨未来气候变化的可能影响。项目研究可为采取措施适应和减缓气候变化提供科学参考，同时为推动气候变化综合风险防范奠定基础。

项目立足于改进气候变化的适应性，利用未来不同情景下的地球系统模式，建立了动力-统计相结合的空间降尺度方法，预估了关键气候要素在全球不同时空尺度上变化的区域分异规律；在此基础上，构建了“气候变化区划”的基本框架和技术流程，提出了分类指标体系和区划基本原则，绘制了未来百年全球气候变化的区划方案，将全球划分为8个气候趋势带和30个波动类型区，并预估了各个分区的极端天气气候事件演变趋势，识别了气候变化风险较高的热点区域。项目从自然地理学视角阐明了未来气候变化的趋势及其区域差异，为采取措施应对气候变化提供科学依据，同时为推动气候变化综合风险防范奠定基础。.研究表明，未来百年全球升温呈现出显著的纬度地带性，北半球中高纬度地区升温最为剧烈。全球降水分布格局也将发生明显变化，北欧、东欧、亚洲（除西亚外）、非洲中部以及北美洲地区呈降水量增加，而地中海地区、非洲南部、西亚、大洋洲以及南美洲地区呈干旱化趋势。气候趋势带的区划结果显示，快速变暖/变湿区占全球面积50.4%，快速变暖/变干区占8.4%，缓慢变暖/变湿区占22.8%，缓慢变暖/变干区占18.4%。.在气候变率方面，未来百年全球气温的年际波动整体上呈减弱趋势，而降水量的年际波动整体上呈增强趋势，气候变率的区域规律较气候趋势更为复杂。气温年际波动增强的区域主要位于西欧、西亚和东北亚，降水波动增强的区域则涵盖了西欧、非洲中部、北亚、中亚、南亚、东亚、大洋洲以及北美洲大部地区。气候波动类型划分结果显示，波动增强区占全球面积21.8%，气温波动增强/降水波动减弱类型区占12.8%，气温波动减弱/降水波动增强类型区占32.8%，气候波动减弱区占比32.7%。.为了研究长期气候变化与极端天气气候事件之间的联系，项目组全面总结了2017-2019年全球范围内发生的重大天气气候事件，并深入分析了2017年北美洲飓风异常活跃、2018印度严重洪灾、2019欧洲高温热浪天气等几个典型气候事件的形成原因，研究成果发表在气象行业顶级学术期刊，为国家应对气候变化带来的极端事件风险提供了科学参考。