人为热释放全球气候效应的数值模拟及评估

Global climate has changed dramatically in the recent 100 years, and human activities are considered as the extremely likely main factor accounting for global climate change. Vast amount of different kinds of energy resources were consumed in the process of human's social production and living, with plenty of greenhouse gases, aerosols and anthropogenic heat poured into the lower atmosphere. The heat which is generated by human activities in the process of energy consumption, we call it Anthropogenic Heat Release(AHR). AHR is also an important aspect of the impact on climate by human activities, which is not just important for the urban regional climate, but also for global climate. Previous research mostly focused on the regional distribution of AHR and the climate effect of AHR on regional scale. The research on the distribution of AHR on large scale, the parameterization of AHR in climate model seem inadequate. In this program, the main research contents include: . (1) obtaining precise grid annual data of global distribution of AHR; . (2) establishing reasonable parameterization of AHR for climate models;. (3) applying the parameterization of AHR in global climate models to assess the global climate effect of AHR. .This research on the global climatic effect of AHR is very essential for the research on global climate change in the future and the climate effect caused by human activities.

近百年来全球气候发生了深刻变化，人类活动被认为起到了重要的作用。人类社会生产和生活中大量消费各种能源，向大气排放温室气体和气溶胶同时释放热量。人为热释放是除了改变大气组成和影响土地利用和覆盖之外，人类活动影响气候的重要一方面，其在区域性城市气候及全球气候变化中的作用都是不能忽视的。本项目研究的主要内容是估算准确的全球高精度格点的人为热释放的年际分布，构建气候模式中人为热释放的合理参数化方案，应用到全球气候模式进行数值模拟和评估人为热释放对全球气候的影响能力。本项目的研究对于研究和评估人为热释对全球气候的影响,以及对未来全球气候的变化机理研究和人类活动对气候的影响等研究领域具有极其重要的科学意义和研究价值。

人为热释放 是除了改变大气组成和影响土地利用和覆盖之外，人类活动影响气候的重要一方面，其在全球气候变化中的作用都是不能忽视的。. 本项目研究的主要内容是估算 准确的全球高精度格点的人为热释放的年际分布，构建气候模式中人为热释放的合理参数化方案，应用到全球气候模式进行数值模拟和评估人为热释放对全球气候的影响能力。本研究应用美国DMSP/OLS数据，进行全球人为热释放的年际分布的估算，实现了全球气候模式的参数化方案，成功应用到中国科学院大气物理所开发的GAMIL模式和美国NCAR开发的CAM5模式。模式研究结果表明：1.人为热释放的气候效应不仅仅局限于城市区域气候，能够对全球气候产生影响。2.人为热释放对全球平均气温升温约为0.02K，全球陆地温度上升约0.10K，并且其气候效应具有明显的季节差异性：冬季和夏季具有更明显的气候效应。3.人为热释放对北半球中高纬度地区产生明显的升温，尤其是冬季和夏季最为明显。4.气候反馈研究表明，人为热释放能够影响全球大气环流，影响到大气稳定度，从而对低云产生影响，进而能够对全球能量平衡产生影响，导致气候变化。人为热释放是全球气候变化一个很小但不可忽视的影响影子。. 本项目的研究对于研究和评估人为热释对全球气候的影响,以及对未来全球气候的变化机理 研究和人类活动对气候的影响等研究领域具有极其重要的科学意义和研究价值。