国家自主贡献（INDC）目标情景下的全球及中国气候变化响应与格局

To control global warming, countries throughout the world have submitted their Intended Nationally Determined Contributions (INDCs) outlining their Greenhouse Gas (GHG) mitigation actions after 2020 as part of the Paris Agreement in 2015. It has become the first GHG target reached through a bottom-up approach by nationally intended mitigation efforts, so it is more easier to achieve a level of commitment than ever before through a top-down system. However, the exact climate response that will be generated by the INDCs remains unclear, and their adequacy to meet the long-term goal of a 2 degree limit is still unknown. This project focuses on climate system change under INDC emission scenarios. Global warming is evaluated using climate sensitivity range estimates from multi-model simulations. Based on the ensemble analysis of simulations, we investigated the possible changes in regional climate in detail, especially in China. Robust changes in mean and extreme temperature and precipitation are explored. The ensemble analysis of multi models rather than a fixed model allows for the identification of more robust regional patterns of climate change due to removal of some of the uncertainty related to the global models’ climate sensitivity. This study will provides a new way to rapidly evaluate climate change under Greenhouse-gas mitigation scenarios and is helpful to better understand climate response to global commitment emissions at different temporal and spatial scales.

为了应对全球气候变化，“巴黎协定”提出各国将以“自主贡献”（INDC）的方式参与全球温室气体减排行动，而各国INDC累加在一起的目标情景下，是否能满足全球长期温控目标尚不明确，对应的全球及我国气候变化的格局与特征是什么不清楚。本项目将重点探讨自主贡献排放对全球气候系统的影响及区域分异，将基于气候变化对多种温室气体排放的气候敏感度关系评估全球自主贡献排放对气候平均变暖的影响，基于多模式综合模拟结果探讨区域气候对自主贡献排放的响应，并重点研究自主贡献情景下中国的气候响应及引起的水热分布格局变化。研究将揭示INDC目标情景下全球及区域气候变化状况，首次给出我国在INDC目标情景下的气候变化特征及时空分布格局，提升我国在国家自主贡献目标情景下的全球及中国气候变化方面的科学认知水平。研究结果将为全球气候变化谈判和我国制定合理的自主贡献排放值与应对策略提供科学依据。

为了应对全球气候变化，“巴黎协定”提出各国将以“自主贡献”INDC的方式参与全球温室气体减排行动，而各国INDC累加在一起的目标情景下，是否能满足全球长期温控目标尚不明确，对应的全球及我国气候变化的格局与特征是什么不清楚。本项目重点探讨自主贡献排放对全球气候系统的影响及区域分异，基于气候变化对多种温室气体排放的气候敏感度关系评估全球自主贡献排放对气候平均变暖的影响，基于多模式综合模拟结果探讨区域气候对自主贡献排放的响应。. 研究发现：1）在未来自主贡献减排模式下，到本世纪末可能引起的全球变暖幅度约为2.6~4.3℃（中值3℃左右)（相对于工业化前1850-1990年水平）；在自主减排模式下全球变暖最显著的区域是北极（约为全球的2.5-3倍），与温度相比，全球平均降水量的变化不太显著，15个模式模拟的范围为 +4~+9%，但是降水变化的区域差异很大，赤道太平洋呈显著增加趋势，地中海、北非、中美呈显著减少趋势。2）在巴黎协定的自主减排情景下，中国区域的极端气候事件的响应强于平均气候态的响应。具体来看，极端高温事件和强降水事件显著增加，极端低温事件显著减少，极端干旱事件的变化则存在显著的区域差异和不确定性。高温和低温极值温度都显著升高，且低温极值温度的升高幅度更大。强降水极值在全国范围都增大。干旱强度的变化则存在明显的不确定性。基于相对阈值定义的极端高（低）温事件频率和持续时间成倍增加（急剧减少），极端强降水事件频率在全国大部分地区都有所增加。各个极端气候指数变化最突出的区域有所差异，但总体上高纬度和高海拔地区是气候变化最敏感的区域。如果进一步增强减排行动使得全球平均温升水平控制到较低水平（2.0或1.5℃），大部分极端气候事件强度、频率和持续时间指标的变化量将显著减少。. 本研究提升我国在国家自主贡献目标情景下的全球及中国气候变化方面的科学认知水平。研究结果将为全球气候变化谈判和我国制定合理的自主贡献排放值与应对策略提供科学依据。